site logo: www.epochtimes.com

哈佛研发小机器人 模仿昆虫自行合作

人气: 12
【字号】    
   标签: tags:

【大纪元2014年08月15日讯】(大纪元记者海宁编译报导)美国哈佛大学魏斯仿生工程研究所(Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering at Harvard University)的科学家们开发出了一种小型机器人。在没有中央控制、只需要一个命令触发的情况下,1024个小机器人可以展开分工合作,自行组成五角星、字母以及其它复杂的形状。这个研究发表于8月14日出刊的《科学》(Science)杂志上。

研究者们使用了魏斯研究所研发并由一家瑞士机器人公司制造的廉价机器人,称作Kilobot。每个机器人只有一美分硬币大小,配备有一个微型处理器、一个红外传感器,并使用振动式马达来移动。目前这个研究仍属于实验性质,但是将来这种不用控制就可以自己合作的小机器人可望用于清理海洋石油泄漏、深海探索、军事侦察以及行星探测。

自然界存在很多群集性昆虫,比如蜜蜂、蚂蚁和白蚁。某些鱼类和鸟类也有群集式的行为。虽然没有领导者,这些生物在大群体中共同合作,能完成某些复杂的工作。

哈佛大学计算机专家纳格帕尔(Radhika Nagpal)评论说,生物体系的独特之处在于其优雅简单,但却能合作完成目标。比如非洲矛蚁(driver ants)的群落通常有超过2,000万只蚂蚁。这种蚂蚁完全没有视力,但却能通过化学信号、嗅觉和触觉共同采集食物。

该论文的第一作者鲁宾斯坦(Michael Rubenstein)表示,尚未有人造出如此规模、还能分工合作的群集性机器人。他和合作者们开发出了一种编程模式,能让大量机器人在没有外界指令的情况下找到对方并在一个任务上合作。

编程之后,每一个机器人可以做三件事:追随大队、追踪自己从起始位置到目前位置的距离以及确定自己的相对方位。实验者只需要通过红外线向所有机器人发出一个指令,它们就会开始动作,组成指令要求的形状。

理论上,这种机器人的集群数量、尺度以及复杂性没有上限。鲁宾斯坦表示,因为它们能够根据不同的任务而自动改变形状,这些机器人甚至可能用于复制它们自己。

责任编辑:方涵

评论
2014-08-15 1:28 PM
Copyright© 2000 - 2016   大纪元.