英國《自然·通訊》雜志12日發(fā)表了一項工程學最新突破:歐洲科學家展示了一種可以自行重配的模塊化機器人,它們能夠合并、拆分,甚至自我修復,同時保持完整的感覺運動控制力。該研究將使人類向制造可以自主更改大小、形狀和功能的機器人又邁進一步。
目前,許多機器人都是由機器神經(jīng)系統(tǒng)控制的,系統(tǒng)內(nèi)的傳感器和制動器與中央處理單元相連。但是在大部分情況下,這些系統(tǒng)都是直接與機器人的形狀相對應的,這在一定程度上限制了它們的功能靈活性。另一方面,模塊化機器人——利用多個單元組成一個整體的設計,可以顯著提高機器人的適應性,但是它們的協(xié)調(diào)和控制力,卻一直受到有限的預制形狀限制。
鑒于此,比利時布魯塞爾自由大學研究人員馬科·德里格及同事,設計了能夠調(diào)整自身形態(tài)的模塊化機器人:其通過拆分與合并,能形成全新的獨立機器人實體,并根據(jù)任務或環(huán)境自主選擇適當?shù)男螤詈痛笮 K鼈兊臋C器神經(jīng)系統(tǒng)還可以在拆分、合并的同時,保持感覺運動控制力。
研究人員表示,這些機器人甚至能夠移除或更換障礙部件,包括出現(xiàn)功能障礙的腦單元,從而實現(xiàn)自我修復。它們的潛在功能包括探測、升舉和移動物體。
此次成果展示的是包含10個單元的機器人系統(tǒng),但是研究團隊表示,該系統(tǒng)還能夠進一步輕松擴展。他們認為,未來的機器人將不再根據(jù)特定任務來設計和構建,新機器人系統(tǒng)最終有望推動生產(chǎn)可以適應不同任務要求的機器人。
總編輯圈點
在《終結者》系列電影里,液態(tài)金屬機器人瞬間變化出千姿百態(tài)。我們一度想象不出這如何實現(xiàn);現(xiàn)在則更接近這個幻想。結構積木化,機器人根據(jù)任務變化主動解體和重組;外皮也可修復,今年有人研發(fā)出了可自動愈合的機器人“肉皮”。未來機器會完全擺脫今天流水線旁的機器臂形態(tài),隨心變幻之際,它將走出車間,走向廣闊天地。
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