研究人員開發(fā)出了微型機器人,它們可以像集體一樣"組裝"和行動,制造出新的形狀和工具。 受大自然的啟發(fā),研究小組確定并開發(fā)出了機器人集體實現(xiàn)其編程目標所需的主要特征。
加州大學圣巴巴拉分校(UCSB)的研究人員設計了一種"類似材料"的可編程微型機器人集體,它們可以像流體一樣行動,也可以結(jié)合在一起創(chuàng)造出新的固體結(jié)構。 這項技術將推動機器人技術新子領域的發(fā)展。
加州大學伯克利分校的科學家們開始設計能夠像螞蟻群或其他集體一樣協(xié)同工作的簡單機器人。 這項研究最近發(fā)表在《科學》(Science)上,研究描述了微型機器人單元,這些單元可以根據(jù)機器人的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)從"流體化"狀態(tài)切換到更"堅固"的形狀。
這個想法直接來自科幻小說中的概念,比如《終結(jié)者 2:審判日》中的 T-1000。 研究人員聲稱,他們在研究了胚胎形態(tài)發(fā)生之后,已經(jīng)將這一理論設想變成了現(xiàn)實。胚胎形態(tài)發(fā)生是一個生物過程,通過這一過程,細胞可以改變形狀,變成人體的不同組織。
加州大學伯克利分校教授奧特格-坎帕斯(Otger Campàs)介紹說,活胚胎組織的行為就像終極智能材料。 這些細胞可以自我塑形、自我愈合,甚至可以控制其材料強度。 它們還能暫時軟化,在固態(tài)和液態(tài)之間切換,以形成胚胎的最終形狀。
加州大學伯克利分校的研究人員發(fā)現(xiàn)了三個生物過程,他們可以通過編程讓機器人集體模仿這三個過程:單位間作用力、極化和粘附。 這三個過程可以讓細胞一起移動、協(xié)調(diào)運動,并在發(fā)育成一個堅固的有機部分時相互粘連。
研究小組利用安裝在每個機器人圓形外層的磁鐵和八個電動齒輪,開發(fā)出了相當于這三種生物過程的微型機器人。 在實驗中,研究人員開發(fā)了一套 20 個相對較大的微型機器人單元,它們可以組裝成不同的形狀。
研究小組的下一步計劃是進一步縮小微型機器人的體積,并增加其數(shù)量。 在機器學習的驅(qū)動下,數(shù)千個微型機器人理論上可以讓研究人員通過精確控制將集體組裝成任何想要的形狀。