美國(guó)科學(xué)家團(tuán)隊(duì)研發(fā)了一種能模擬生物細(xì)胞集體遷移的機(jī)器人,可實(shí)現(xiàn)移動(dòng)、搬運(yùn)物體及向光刺激移動(dòng)。該研究為開發(fā)具有預(yù)先確定性行為的大規(guī)模群體機(jī)器人系統(tǒng)提供了全新途徑,且比已誕生的傳統(tǒng)機(jī)器人和仿生系統(tǒng)具有更高的可擴(kuò)展性。
經(jīng)過設(shè)計(jì)的模塊化或群機(jī)器人系統(tǒng)需要集中控制,過于復(fù)雜的設(shè)計(jì)限制了機(jī)器人系統(tǒng)的能力和可擴(kuò)展性。
鑒于此,美國(guó)哥倫比亞大學(xué)科學(xué)家霍德·利普森及其同事設(shè)計(jì)的一款極簡(jiǎn)系統(tǒng),可以減少這些限制。這種機(jī)器人由簡(jiǎn)單的盤狀“粒子”組成,相比復(fù)雜的機(jī)器人,這些機(jī)器人的制造更為簡(jiǎn)單,也易于形成規(guī)模。
單個(gè)機(jī)器人“粒子”并不能移動(dòng),只能像相機(jī)光圈那樣伸縮;但當(dāng)它們松散聚集在一起后,程序就能讓它們對(duì)單梯度信號(hào)(如光線)作出響應(yīng),并按照偏移模式振蕩,集體朝著刺激源移動(dòng)。
測(cè)試中,研究人員用25個(gè)物理機(jī)器人“粒子”展示了移動(dòng)、搬運(yùn)物體以及向光刺激移動(dòng)的行為,并用10萬個(gè)“粒子”的模擬實(shí)驗(yàn)表明了該系統(tǒng)可擴(kuò)展性。
此外,模擬預(yù)測(cè)在20%粒子失效的情況下,系統(tǒng)仍能繼續(xù)運(yùn)動(dòng)。