據(jù)埃菲社5月8日?qǐng)?bào)道，為了呈現(xiàn)逼真的動(dòng)作，從技術(shù)角度看，機(jī)器人正變得越來(lái)越復(fù)雜。但有時(shí)只需要幾根管子，外加空氣和一些物理定律，就能讓機(jī)器人以協(xié)調(diào)的方式自主移動(dòng)。

荷蘭原子與分子物理研究所創(chuàng)造出一種小型軟體機(jī)器人。之所以被稱為“軟體機(jī)器人”，是因?yàn)樗褂玫牟牧项愋?，同時(shí)也指它的行為和移動(dòng)方式。其設(shè)計(jì)靈感來(lái)源于自然界和一些動(dòng)物。比如，由布料制成的大型圓柱體玩偶，在充氣的情況下會(huì)舞動(dòng)起來(lái)。

大多數(shù)機(jī)器人在很大程度上依賴中央處理器來(lái)協(xié)調(diào)動(dòng)作。而動(dòng)物則通過(guò)整合神經(jīng)系統(tǒng)、身體力學(xué)以及與周圍環(huán)境的互動(dòng)來(lái)協(xié)調(diào)動(dòng)作。協(xié)調(diào)分散化使它們能夠避免依賴大腦的持續(xù)指揮。

依據(jù)這兩種情況，研究小組創(chuàng)造了迄今為止移動(dòng)速度最快、最簡(jiǎn)單的軟體機(jī)器人之一。這種機(jī)器人不配備計(jì)算機(jī)、軟件和傳感器，而是依靠自己的身體以及與環(huán)境的互動(dòng)來(lái)協(xié)調(diào)地移動(dòng)。

這項(xiàng)研究成果發(fā)表在英國(guó)《自然》周刊上。機(jī)器人的腿由彎曲的硅膠管構(gòu)成。在沒有氣流的情況下，硅膠管會(huì)保持穩(wěn)定的彎曲姿態(tài)。

當(dāng)引入穩(wěn)定的氣流時(shí)，每條腿都會(huì)單獨(dú)自主搖擺和抬升。但當(dāng)幾條腿聚攏在一起時(shí)，它們的動(dòng)作會(huì)迅速同步，呈現(xiàn)出有節(jié)奏的步態(tài)。

該研究報(bào)告的第一作者阿爾貝托·科莫雷托指出，“秩序從混亂中產(chǎn)生?，F(xiàn)在不需要代碼，也不需要指令。當(dāng)腿自發(fā)地同步時(shí)，機(jī)器人就起飛了”。

其原理與螢火蟲同步發(fā)光或心臟細(xì)胞同步跳動(dòng)是一樣的：復(fù)雜的集體運(yùn)動(dòng)源于簡(jiǎn)單的相互作用。

該機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)源于壓力、折痕的形成和管道阻力之間的反饋回路，類似于機(jī)械心跳，將多個(gè)肢體物理性地連接在一起。

此外，這還是一款移動(dòng)速度極快的機(jī)器人。在引入氣流的情況下，其速度可以達(dá)到每秒30個(gè)身體長(zhǎng)度。

機(jī)器人腿部之間的同步可以自行適應(yīng)環(huán)境的變化。當(dāng)機(jī)器人從陸地移動(dòng)到水中時(shí)，它的步態(tài)會(huì)自動(dòng)從跳躍模式轉(zhuǎn)變?yōu)樽杂捎灸Ｊ健?/span>

研究人員指出，該機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)源于身體與環(huán)境之間的密切關(guān)系，因此步態(tài)的轉(zhuǎn)換無(wú)需中央處理器或控制邏輯。

研究報(bào)告的作者之一曼納斯·朔馬克解釋說(shuō)，類似的分散式智能在生物學(xué)中經(jīng)常出現(xiàn)，比如海星。海星能夠利用局部反饋和身體動(dòng)力學(xué)、而不是“中央大腦”來(lái)協(xié)調(diào)數(shù)百條管足的動(dòng)作。

從智能藥片到太空技術(shù)，這種軟體機(jī)器人未來(lái)的應(yīng)用范圍廣泛。荷蘭原子與分子物理研究所在一份聲明中說(shuō)，未配備微電子裝置的安全微型機(jī)器人可以被吞咽，并在自主到達(dá)目標(biāo)組織后釋放藥物。

它還可能為開發(fā)適應(yīng)太空等極端環(huán)境的自動(dòng)機(jī)械鋪平道路，因?yàn)樵谶@些環(huán)境中，傳統(tǒng)電子設(shè)備可能會(huì)出現(xiàn)故障。（編譯/王萌）