英國《自然·通訊》雜志12日發(fā)表了一項(xiàng)工程學(xué)最新突破:歐洲科學(xué)家展示了一種可以自行重配的模塊化機(jī)器人,它們能夠合并、拆分,甚至自我修復(fù),同時保持完整的感覺運(yùn)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(jī)器人又邁進(jìn)一步。
目前,許多機(jī)器人都是由機(jī)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(jī)器人的形狀相對應(yīng)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(jī)器人——利用多個單元組成一個整體的設(shè)計,可以顯著提高機(jī)器人的適應(yīng)性,但是它們的協(xié)調(diào)和控制力,卻一直受到有限的預(yù)制形狀限制。
鑒于此,比利時布魯塞爾自由大學(xué)研究人員馬科·德里格及同事,設(shè)計了能夠調(diào)整自身形態(tài)的模塊化機(jī)器人:其通過拆分與合并,能形成全新的獨(dú)立機(jī)器人實(shí)體,并根據(jù)任務(wù)或環(huán)境自主選擇適當(dāng)?shù)男螤詈痛笮?。它們的機(jī)器神經(jīng)系統(tǒng)還可以在拆分、合并的同時,保持感覺運(yùn)動控制力。
研究人員表示,這些機(jī)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(shí)現(xiàn)自我修復(fù)。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(jī)器人系統(tǒng),但是研究團(tuán)隊(duì)表示,該系統(tǒng)還能夠進(jìn)一步輕松擴(kuò)展。他們認(rèn)為,未來的機(jī)器人將不再根據(jù)特定任務(wù)來設(shè)計和構(gòu)建,新機(jī)器人系統(tǒng)最終有望推動生產(chǎn)可以適應(yīng)不同任務(wù)要求的機(jī)器人。
總編輯圈點(diǎn)
在《終結(jié)者》系列電影里,液態(tài)金屬機(jī)器人瞬間變化出千姿百態(tài)。我們一度想象不出這如何實(shí)現(xiàn);現(xiàn)在則更接近這個幻想。結(jié)構(gòu)積木化,機(jī)器人根據(jù)任務(wù)變化主動解體和重組;外皮也可修復(fù),今年有人研發(fā)出了可自動愈合的機(jī)器人“肉皮”。未來機(jī)器會完全擺脫今天流水線旁的機(jī)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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