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会“生孩子”的机器人妈妈

科普小知识2021-12-21 22:31:40
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英国剑桥大学和瑞士苏黎世联邦理工学院的科学家已经开发出一种能独立制造机器人的母亲机器人,这种机器人被形象地描述为一种能“分娩”的机器人母亲。除了能够使用带有传感器的塑料立方体来怀上机器人婴儿,机器人母亲还可以评估婴儿的各种指标,并选择具有最高“质量”的婴儿。这是机器人版的适者生存。

会“生孩子”的机器人妈妈

剑桥大学工程系的文古教授领导了这项研究。他们的机器人妈妈的灵感来自自然进化。在Vice杂志的一次采访中,Mituda说他们的目标是开发具有创新能力的机器人,这最终将用于加速和优化设计和创新过程。这种机器人能够制造数百种不同的机器人,每种机器人的性能都是通过爬一段楼梯来实现的。“机器人通常用来完成重复性任务,大规模生产,而不是大规模定制,”明仁天皇说。我们希望机器人也能扮演发明家的角色。我们把这个研究项目命名为“发明家项目”的原因是机器人可以发明一些我们不能发明的东西。"

在《公共科学图书馆综合》杂志上发表的一篇研究论文中,研究人员描述了他们的机器人母亲(一种机械臂),它可以独立制造五组长方体机器人婴儿。除了从研究人员那里得到建造具有移动能力的机器人的初步指令之外,给机器人母亲“接生”的整个过程不需要人工干预。

会“生孩子”的机器人妈妈

根据横田的说法,每个机器人宝宝都有自己的“基因组”,即一个可配置的程序代码,由1到5个不同“基因”(更多代码)组合而成。“基因组”存储关于机器人婴儿的制造、运动指令和外观的信息。文古说,机器人进化遵循与自然相同的规则,并且都是通过基因突变进化的——来自不同个体的基因融合在一起形成一个新的基因组。

在这个机器人选择实验中,机器人母亲通过测试从点A移动到点B所花费的时间来评估每个机器人婴儿的质量,并选择最好的婴儿。这些婴儿的基因会“传递”给下一代。研究人员发现,随着机器人妈妈改进了之前的设计,为她的宝宝设计了一个新的形状,后代的多样性和性能都得到了提高。

研究人员对机器人母亲的制造能力印象深刻。池田说,机器人可以在一个小时内生产出一个婴儿机器人,并且可以一天24小时生产。制造数百种不同的机器人是很有潜力的,每种机器人的性能都是通过爬一段楼梯来实现的。“工厂里的机器人在适应和应对不确定环境方面有局限性,”明仁天皇说。一旦他们离开工厂,他们就变得没用了。他们在设计上没有创造性。解决自主性和适应性的基本问题是机器人学中缺失的一环。"

会“生孩子”的机器人妈妈

接下来,明仁和他的研究团队将与土木工程师合作,将他们的机器人技术应用于房屋建筑。稻田的文古解释说,由于房屋将建在不同的环境中,建筑工人必须尽快适应。建筑行业的土木工程师对他们开发的仿生机器人非常感兴趣,认为这种机器人有助于实现房屋建造的自动化,加快建造速度,降低成本。

根据横田的设想,这项技术将来可以应用于从汽车到手机制造的许多领域。“机器人长期以来一直用于汽车制造,但汽车设计仍然和以前一样,”他说。明仁奈达认为,他们开发的技术可以为更好的设计定制铺平道路,满足消费者的个人需求,同时实现产品多样化。“这可能是一种更先进的大规模定制方法。机器之间不仅存在差异,还可以根据不同用户的需求进行调整。”