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隻有你想不到,沒有它做不到——可随時變身的子產品化機器人

默默單幹不如靈活協作

獨立單幹雖自由靈活,但是和牛逼隊友協作完成任務卻是一件更美好、高效的事情。這不是隻适用于人類社會的定律,在機器人世界裡依然如此。

雷鋒網消息,近日,著名英國雜志Nature Communications報道了一項關于協作機器人的最新突破。由比利時布魯塞爾自由大學的Marco Dorigo及其團隊研發的子產品化機器人,不僅擁有靈敏的“大腦”,還擁有協調性極好的“隊友”。

據雷鋒網(公衆号:雷鋒網)了解,英國雜志Nature Communications中提道,“機器人有充足的潛力能展現出超出現有機器人或生物有機體的性能。”然而,在研發子產品化機器人的Marco Dorigo團隊看來,并非如此。Marco Dorigo指出,目前這樣的潛力未能實作,因為我們看到的swarmbots是由電腦操控的。與獨立機器人相比,它更像是遙控的肢體。

為了令機器人同時擁有靈巧的“手腳”和靈活的“大腦”,Marco Dorigo團隊決定讓每個機器人都能有控制自己以及“指揮”小夥伴的能力。于是,MNS機器人誕生了,并以随時可變身的樣子出現在各種類型的工作任務裡。

 MNS機器人究竟如何協作?

每一個MNS機器人都被Marco Dorigo團隊賦予獨立的CPU、傳感器、車輪等,它們可以自主移動行走。

MNS機器人由一個或多個通過機器人神經系統連接配接的機器人單元(robotic units)組成,其中負責發出合并拆分指令的叫做“大腦單元”(the brain unit),類似于人體的神經系統。“大腦單元”通過連接配接Wi-Fi收集來自其他機器人單元的資料,并決定如何行動。

作為一個“團隊”,他們可以形成一系列不同形式的配置,并在同一個控制中心的指揮下工作。比如,當LED光刺激到機器人的傳感器時,被識别為“大腦單元”的機器人會向其他機器人單元發出合并聚攏或拆分的指令,随之它們将轉換坐标以協調空間。然而,當機器人隊伍拆分之後,它們變成了可獨立行動的機器人單元。

“由于可融合神經系統被設計成了樹形結構,是以機器人中的根單元總能被明确地識别并作為‘大腦單元’。”文章裡這樣解釋每個機器人單元能夠獨立工作的原理。

除此之外,它們還能靈活地自我修複和切換,如果“大腦”機器人出現問題,其他被控制的機器人可把控制權轉移到其他機器人上。若“四肢”機器人毀壞,則可以替換其他完好無損的機器人作為補充。

“這個‘可合并神經系統’是很靈活的,它可以根據需要控制新機器人的數量,以便擴大或縮小機器人最後的尺寸”,Dorigo在寫給科技網站Verge的一封電子郵件中說道,另外,他還表示,“機器人甚至可以通過删除不起作用的單元來‘治愈’自己。” 

這樣的結構和工作原理為MNS機器人賦予了獨特的優勢。首先,它不需要指控和監督機器人的情報中心。其次,大大簡化了完成任務所必需的邏輯,它隻需要“大腦單元”發出指令、其他單元的機器人負責執行。第三,它能靈活快速地替換零件、簡單地增加提拉或推動功能的裝置、自我修複。第四,它能夠令更多機器人單元參與到編組陣列裡。比如從五、六個機器人編組擴充到百個機器人隊伍。

MNS機器人的外觀也頗具特色。每個MNS機器人仿佛一個小巧的多層蛋糕。其結構如:底部有輪子和“treels”(軌道狀的輪子)。底部上一層是一個配有小夾子的環狀零件,它能旋轉并展開以固定在另一個機器人上,磁鐵子產品的夾子用于拾取附近的物體。在它上面安置的是一個旋轉掃描器。最頂層的部分是計算機和傳感器封裝,其中包括:Wi-Fi、360度攝像頭、量程傳感器和識别信标。

據雷鋒網了解,Dorigo及其研究團隊向媒體表示,他們的願景是:在未來,他們不需要為了特定任務而設計和制造機器人。取而代之的是,他們将設計可組合的機器人單元,并賦予機器人靈活協調的能力以及良好的适應力。

本文作者:欣彤Iris

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