该抱团时就抱团,想分开时就分开,这就是比利时布鲁塞尔自由大学的Marco Dorigo和他的团队设计出的变形机器人可以做的事情。
这款机器人可以通过拆分与合并小的模块来调整自身的形状和尺寸,形成全新的独立机器人实体,未来根据任务和环境要求自主选择合适的形态什么的就很简单了。
机器人模块合并
实际上除了游戏与电影,变形机器人在科学研究中也已经不是一个新鲜话题了。机器人变形要么是通过一个中央“神经系统”来控制其他机器人单元,但可能拓展能力有限;要么是每个机器人单元自行运作,在有限的范围内用固定线路进行物理连接。基于这样的现状,研究人员开发了这个拥有“可合并神经系统”(mergeable nervous system,简称 MNS)的机器人。
“机器人在呈现高度灵活的形态方面拥有很大的潜力。通过采用模块化方法,具有不同能力、形状和尺寸的机器人理论上可以根据任务或环境需要来重新构建和配置自己。”
那这个模块化的方法是什么呢?
MNS机器人由一个或多个通过机器人神经系统连接的机器人单元(robotic units)组成,其中负责发出合并拆分命令的叫做“大脑单元”(the brain unit),它很像我们身体里的神经系统。“大脑单元”通过连接Wi-Fi收集来自其他机器人单元的数据来决定如何行动。
例如,如果传感器感应到外部有LED灯光刺激的话,被识别用作“大脑单元”的机器人会向其他机器人单元发出合并或者拆分的执行指令,然后它们将进行坐标转换来协调空间。如果信息传递有延迟,执行器不会在机器人单元刚接收到指令时就立即执行,而是等指令传递到所有单元之后再统一行动。
而当MNS机器人拆分成多个机器人模块时,每个模块都具备成为全新独立机器人实体的“大脑单元”所需的全部知识。一个需要解决的问题就是我们该如何识别用作“大脑单元”的那个机器人?文章解释说,由于“可融合神经系统”被设计成了树形结构,所以机器人中的根单元总能被明确地识别并用作“大脑单元”。
机器人的每次合并和拆分都伴随着系统内部对“大脑单元”变化信息的及时更新,整个过程不会太耗时。
合并过程中有两次机器人形状的信息更新:先是B,然后是A。
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