哈佛大學魏斯仿生工程研究所(Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering at Harvard University)的科學家們開發出了一種小型機器人。在沒有中央控制、只需要一個命令觸發的情況下,1024個小機器人可以展開分工合作,自行組成五角星、字母以及其它複雜的形狀。這個研究發表於814日出刊的《科學》(Science)雜誌上。

研究者們使用了魏斯研究所研發並由一家瑞士機器人公司製造的廉價機器人,稱作Kilobot。每個機器人只有一美分硬幣大小,配備有一個微型處理器、一個紅外感測器,並使用振動式馬達來移動。目前這個研究仍屬於實驗性質,但是將來這種不用控制就可以自己合作的小機器人可望用於清理海洋石油洩漏、深海探索、軍事偵察以及行星探測。

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自然界存在很多群居性昆蟲,比如蜜蜂、螞蟻和白蟻。某些魚類和鳥類也有群集式的行為。雖然沒有領導者,這些生物在大群體中共同合作,能完成某些複雜的工作。

2-1 (與 V2Tech-PC 衝突的複本 2014-08-14)  

哈佛大學計算機專家納格帕爾(Radhika Nagpal)評論說,生物體系的獨特之處在於其優雅簡單,但卻能合作完成目標。比如非洲矛蟻(driver ants)的群落通常有超過2,000萬隻螞蟻。這種螞蟻完全沒有視力,但卻能通過化學信號、嗅覺和觸覺共同採集食物。

該論文的第一作者魯賓斯坦(Michael Rubenstein)表示,尚未有人造出如此規模、還能分工合作的群集性機器人。他和合作者們開發出了一種編碼模式,能讓大量機器人在沒有外界指令的情況下找到對方並在一個任務上合作。

編碼之後,每一個機器人可以做三件事:追隨大隊、追蹤自己從起始位置到目前位置的距離以及確定自己的相對方位。實驗者只需要透過紅外線向所有機器人發出一個指令,它們就會開始動作,組成指令要求的形狀

理論上,這種機器人的集群數量、尺度以及複雜性沒有上限。魯賓斯坦表示,因為它們能夠根據不同的任務而自動改變形狀,這些機器人甚至可能用於複製它們自己。

Kilobots: A Thousand-Robot Swarm from Wyss Institute on Vimeo.

 

 

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