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微型智能机器人:像蚂蚁一样拥有群体协作能力

发布时间: 2014-8-17 下午11:40

作者: gaochy1126

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哈佛大学科学家发明了一组由1024个微型机器人组成的机器人群组,这组机器人可以在没有中央智能控制系统协调和组织的情况下,自行协作完成指定的任务。

哈佛大学Wyss仿生工程研究所的科学家,在他们发表在《科学》杂志上的一篇文章中称,这些微型机器人就像快闪族一样,可以迅速调整队形组合出一个五角星,一个字母,以及其它各类复杂的形状。

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一组机器人自行组合出的“扳手”

此项目的负责人,机器人学研究员Michael Rubenstein在谈及这个项目时表示,“之前,没有人做过这么小的机器人,也没有能够自己进行团队协作机器人群组。”这应该是世界上第一组能够进行团队协作的机器人群组。尽管这个项目还处于试验阶段,但这类具有自我组织能力的机器人的潜在用途非常多,比如可以在发生石油泄漏事故时,协助清理,还可以参与深海探险,还能在部队负责军事侦查,甚至还可以将它们送到外太空执行星球探测任务。

据该项目的科学家介绍,他们的这个发明受到了自然界的蜜蜂、蚂蚁、白蚁、鱼群和鸟群等生物的团队协作现象的启发。尽管这些生物群中没有任何一个生物负责指挥和组织,但这些生物可以与大量的同类一起合作执行复杂的任务。

哈佛大学的计算机科学家Radhika Nagpal在接受采访时表示,“生物系统的优美之处就在于它们的优雅和简单,与此同时又能形成看似不可能实现规模。”举个例子,矛蚁群中的矛蚁数量可以达到2000万只,甚至更多。这些蚂蚁是瞎的,它们没有视力,但是它们却可以有条不紊的协作——觅食。它们中间并没有负责组织和指挥行动的领导者,它们完全依靠化学信号、气味和彼此间接触进行协作。这类社会化昆虫的团队精神是与生俱来的,是它们的基因。

为了让机器人拥有这种群聚智能,Rubenstein博士及其同事一起研发出了一套方程式。使用这个这方程式的机器人,可以在大量的机器人中找到彼此,并协作完成任务,而且不需要一步一步的具体指示。该团队使用的机器人是造价低廉的Kilobots机器人,这款机器人由Wyss研究员研制,并授权一家名为K-Team Corp的瑞士机器人公司生产。这款机器人的大小只有一便士硬币的直径那么大,该机器人内置了一个小型微处理器、红外传感器和作为驱动力的震动电机。

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上图为该机器人群组中的一个微型机器人 Kilobot

根据设计,每个机器人都能做三样事情:一是让自己保持在群组的边界之内,二是记录自己当前位置与起始位置的距离,三是保持自己与其它机器人的相对位置。只需通过红外线同时向这些机器人发出一个命令,它们就会开始进入工作的状态。

理论上讲,这个机器人群组的大小、规模和复杂度是没有限制的,可以根据需要进行调整。Rubenstein博士表示,“它们(机器人)可以自动根据当前的任务,改变群组的形状。这些机器人甚至可以自行组合出另一个全新的机器人。

   标签: 协作
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第 1 楼

回复主题:微型智能机器人:像蚂蚁一样拥有群体协作能力

发布时间: 2014-8-18 上午9:26

作者: Jeffrey_YE

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难不成以后只需一种机器人,然后排列组合即可。
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第 2 楼 回复主题:微型智能机器人:像蚂蚁一样拥有群体协作能力 发布时间: 2014-8-19 上午8:39

作者: 北京市的游客

很好的高科技进步~可以得奖了
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第 3 楼 回复主题:微型智能机器人:像蚂蚁一样拥有群体协作能力 发布时间: 2014-8-19 下午12:36

作者: 星月智能

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牛!
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