該抱團時就抱團,想分開時就分開,這就是比利時布魯塞爾自由大學的Marco Dorigo和他的團隊設計出的變形機器人可以做的事情。
這款機器人可以通過拆分與合并小的模塊來調整自身的形狀和尺寸,形成全新的獨立機器人實體,未來根據任務和環境要求自主選擇合適的形態什么的就很簡單了。
機器人模塊合并
實際上除了游戲與電影,變形機器人在科學研究中也已經不是一個新鮮話題了。機器人變形要么是通過一個中央“神經系統”來控制其他機器人單元,但可能拓展能力有限;要么是每個機器人單元自行運作,在有限的范圍內用固定線路進行物理連接。基于這樣的現狀,研究人員開發了這個擁有“可合并神經系統”(mergeable nervous system,簡稱 MNS)的機器人。
“機器人在呈現高度靈活的形態方面擁有很大的潛力。通過采用模塊化方法,具有不同能力、形狀和尺寸的機器人理論上可以根據任務或環境需要來重新構建和配置自己?!?/P>
那這個模塊化的方法是什么呢?
MNS機器人由一個或多個通過機器人神經系統連接的機器人單元(robotic units)組成,其中負責發出合并拆分命令的叫做“大腦單元”(the brain unit),它很像我們身體里的神經系統。“大腦單元”通過連接Wi-Fi收集來自其他機器人單元的數據來決定如何行動。
例如,如果傳感器感應到外部有LED燈光刺激的話,被識別用作“大腦單元”的機器人會向其他機器人單元發出合并或者拆分的執行指令,然后它們將進行坐標轉換來協調空間。如果信息傳遞有延遲,執行器不會在機器人單元剛接收到指令時就立即執行,而是等指令傳遞到所有單元之后再統一行動。
而當MNS機器人拆分成多個機器人模塊時,每個模塊都具備成為全新獨立機器人實體的“大腦單元”所需的全部知識。一個需要解決的問題就是我們該如何識別用作“大腦單元”的那個機器人?文章解釋說,由于“可融合神經系統”被設計成了樹形結構,所以機器人中的根單元總能被明確地識別并用作“大腦單元”。
機器人的每次合并和拆分都伴隨著系統內部對“大腦單元”變化信息的及時更新,整個過程不會太耗時。
合并過程中有兩次機器人形狀的信息更新:先是B,然后是A。
2025-04-20 07:42
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