史上最强机器人战队：可拼装各种二维形状(视频)

1000多个微型机器人可以组合成复杂的形状，如字母。

目前，能一起工作的机器人数量通常限于几十个或几百个。但是哈佛大学的计算机科学家迈克尔·鲁宾斯坦和他的同事开发了一个名为“千点”的项目，该项目结合了1024个微型机器人。每个微型机器人的宽度只有3厘米多一点，可以组合成各种二维形状，如扳手或五角星。

“这是一项伟大的成就。康奈尔大学的机器人专家霍德·利普森说:“以前没有人开发出如此庞大的机器群体。

机器人是一个非常昂贵和复杂的东西。当你试图将许多机器人组合在一起时，这就成了一个问题。为了解决这个问题，研究人员开发了一些相对便宜和简单的微型机器人，但是每个机器人都是完全自主的，可以计算、移动、感知和交流。

鲁宾斯坦说:“他们只有一个红外传感器，可以用来和他们周围的机器人交流，也可以用来测量他们与周围其他机器人的距离。”。“它们移动的方式也非常简单——每个微型机器人都有两个振动马达，这样它们就可以用三条僵硬的腿在飞机上滑行——这样移动的效果就不如*，但制造成本可以降低。”

研究人员面临的另一个挑战是，如果你有1000个机器人，总会有一些失败。鲁宾斯坦说:“制造一个完美的机器人非常困难，制造1000个完美的机器人甚至更困难，所以不管我们用什么算法来让这一大群机器完美地工作，我们都必须考虑到这些机器人可能会失败。”。

例如，如果一个机器人的马达坏了，它不能移动，那么另一个在它移动之前不能移动的机器人可能不能移动。鲁宾斯坦说:“如果所有的机器人都不动，那么它们就不能组装成你想要的形状。”。“有故障的机器人可能认为它在移动，但是因为它没有*和里程表，所以它不知道它的振动马达卡住了，并且它没有移动。所以我们用红外传感器来帮助他们判断彼此之间的距离，并知道他们是否在移动。如果他们不采取行动，他们就会知道应该采取纠正措施。”

研究人员使用红外指令来告诉这些微型机器人组合什么形状。然后这些机器人会通过一些简单的行为自动开始组合，比如沿着某个边缘移动，与其他机器人交流以保持方向感等。他们移动得很慢，但是他们能够完成指令:他们每秒只能移动1厘米，并且花了将近12个小时才组合成一个特定的形状。

“千点”机器群将被用作建立更高级机器群的测试平台。鲁宾斯坦说:“在自然界中，我们会看到数百万士兵一起战斗的例子，或者数亿个细胞组成一个生物的例子。”。"我们对让机器人朝着这个目标努力非常感兴趣."

“就像一个单细胞可以形成一个多细胞有机体一样，我们也想形成一个多机器人群体，”他继续说道。“你可以想象一个机器人群体可以根据它的环境改变它的形状——例如，当穿越平坦的地形时，它会变成一个四条腿的生物；穿越沙滩时，它们变成了像蛇一样的生物。从山坡上下来时，它可以滚动以节省能量。如果其中一个机器人出现故障，机器人可能会掉下来，整个机器人组可以重新组装。”

英国谢菲尔德大学的机器人专家罗德里克·格罗斯说:“这将使机器人发展到一个全新的水平，尤其是让机器人团队的成本变得可以承受。”

机器人团队还可以带来另一项最新技术:可编程物质。鲁宾斯坦说，“想象一个篮子里有一百万个谷物大小的机器人。如果你需要扳手，你可以把它们做成扳手。当你用完它们时，你可以把它们放回篮子里，等着做新工具。您可以根据任务或目标的需要调整这些可编程物质的形状。”

利普森说，人群控制的方法也可以用来协调无人驾驶的车队。我们一直在寻找一种方法，让无人驾驶的车队顺利通过人类司机的交通。

利普森说:“你肯定希望无人驾驶团队进行沟通和组织。“我并不是说‘千点’机器群体可以解决这个问题，但解决这个难题的方法肯定与这个机器群体的行为方式相似。”

鲁宾斯坦对“千点”机器群体的未来计划之一是改进他们的软件，使它们能够真正自动化。他说，“如果他们不需要你告诉他们应该形成什么样的形状，而是观察他们的周围环境并决定他们应该形成什么样的形状来实现他们的目标，他们就会变得更加有用。”

(原popularmechanics.com，原标题“机器人发展的未来趋势是千点机器人群”，由小蝌蚪君编辑，请注明转载来源。)