受螞蟻啓發的(de)微型摩擦學機器人(rén)擁有集體智慧來(lái)處理(lǐ)重大(dà)任務

Tribot可(kě)以被分(fēn)配與螞蟻類似的(de)特定角色  EPFL/Marc Delachaux

EPFL的(de)科學家們正在研究一種簡單的(de)機器人(rén)，這(zhè)種機器人(rén)的(de)行爲和(hé)合作就像螞蟻一樣。10-g（0.35-oz）Tribot是一種簡單、無系帶、可(kě)重構的(de)三條腿機器人(rén)，折疊起來(lái)像折紙一樣，但當它們在不平的(de)地形上跳躍和(hé)爬行時(shí)，能夠被分(fēn)配角色并在複雜(zá)的(de)任務中協同工作。

螞蟻與同類合作取得(de)令人(rén)印象深刻的(de)成果的(de)能力是衆所周知的(de)，幾千年來(lái)，它的(de)蟻群一直是完美(měi)社會和(hé)終極集體主義噩夢的(de)隐喻。它也(yě)是一種很容易用(yòng)人(rén)類的(de)術語來(lái)思考的(de)生物(wù)，想象每一隻螞蟻都知道它在做(zuò)什(shén)麽，并且有人(rén)（如果這(zhè)對(duì)螞蟻來(lái)說意味著(zhe)什(shén)麽的(de)話(huà)）知道在更宏大(dà)的(de)計劃中到底發生了(le)什(shén)麽。

事實上，在蟻群中，沒有一個(gè)人(rén)真正知道他(tā)們在更大(dà)範圍内做(zuò)什(shén)麽。取而代之的(de)是，每個(gè)人(rén)都能理(lǐ)解與計算(suàn)機算(suàn)法非常相似的(de)四條指令。每隻螞蟻都被設定爲在某些事情發生時(shí)以特定的(de)方式做(zuò)出反應。爲什(shén)麽？他(tā)們不知道，但當他(tā)們聚在一起時(shí)，他(tā)們可(kě)以在地下(xià)和(hé)地上建造複雜(zá)的(de)結構，發動戰争，甚至經營小農場(chǎng)。


加油站的(de)摩擦學  EPFL/Marc Delachaux

這(zhè)也(yě)解釋了(le)爲什(shén)麽當它們試圖把面包屑拖到一根草(cǎo)莖上，或者一直把沙粒移到一堆，卻讓其他(tā)螞蟻把它們移回來(lái)時(shí)，它們常常表現得(de)像個(gè)白癡。

由Zhenishbek Zhakypov和(hé)Jamie Paik領導的(de)機器人(rén)學研究人(rén)員(yuán)正在研究的(de)是利用(yòng)這(zhè)一強大(dà)的(de)能力，将其安裝在小型機器人(rén)上，他(tā)們聲稱可(kě)以通(tōng)過将它們從一堆薄的(de)、多(duō)材料的(de)薄闆上折疊而大(dà)規模生産。這(zhè)些摩擦學機器人(rén)有多(duō)種運動模式，允許它們通(tōng)過障礙物(wù)，以及用(yòng)于探測和(hé)通(tōng)信的(de)紅外和(hé)接近傳感器。

紮基波夫說：“它們的(de)動作模仿了(le)齒口蟻的(de)動作。這(zhè)些昆蟲通(tōng)常會爬行，但爲了(le)躲避捕食者，它們會咬合有力的(de)下(xià)巴，從一片葉子跳到另一片葉子。”


Tribots很容易折疊  EPFL/Marc Delachaux

通(tōng)過使用(yòng)多(duō)個(gè)形狀記憶合金執行器，Tribot可(kě)以模拟這(zhè)種彈射動作，從而可(kě)以垂直和(hé)水(shuǐ)平跳躍、翻筋鬥、行走和(hé)爬行。此外，Tribot可(kě)以被賦予與肉蟻和(hé)甲殼蟻一樣的(de)機器人(rén)社會“角色”。有些人(rén)可(kě)以被配置爲探險家，尋找物(wù)理(lǐ)障礙，然後告訴團隊中的(de)其他(tā)人(rén)，而另一些人(rén)可(kě)以是下(xià)達命令的(de)領導者，或者是工人(rén)，他(tā)們合作移動比自己大(dà)得(de)多(duō)的(de)物(wù)體。根據Paik的(de)說法，這(zhè)些角色可(kě)以根據手頭的(de)任務随時(shí)改變——這(zhè)是真正的(de)螞蟻無法做(zuò)到的(de)。

該團隊表示，Tribot有很多(duō)應用(yòng)，例如在緊急搜索和(hé)救援行動中，它們可(kě)以成群結隊地部署，比大(dà)型個(gè)體機器人(rén)更快(kuài)地偵察受災地區(qū)，而不需要GPS或視覺。

Paik說：“由于它們可(kě)以大(dà)量制造和(hé)部署，因此有一些‘傷亡’不會影(yǐng)響任務的(de)成功。” “憑借其獨特的(de)集體智能，我們的(de)微型機器人(rén)能夠更好地适應未知環境；因此，對(duì)于某些任務，它們的(de)表現将優于更大(dà)、更強大(dà)的(de)機器人(rén)。”

資料來(lái)源：EPFL