工程学突破！仿生物细胞群体机器人问世

科学日报北京3月20日电(记者张)英国《自然》杂志20日发表了一项工程上的最新突破:一组美国科学家研制出一种机器人，它能模拟生物细胞的集体迁移，并能移动、携带物体和向光刺激方向移动。该研究为开发具有预定行为的大规模群体机器人系统提供了一种新的途径，并具有比传统机器人和仿生系统更高的可扩展性。

虽然所设计的模块化或成组机器人系统能够模拟生物行为，如自组装、修复和搬运，但大多数系统需要集中控制，或者设计过于复杂，限制了系统的能力和可扩展性。

有鉴于此，美国哥伦比亚大学科学家霍华德·利普森和他的同事设计的极简主义系统可以减少这些限制。这种机器人由简单的盘状“粒子”组成。与复杂的机器人相比，这些机器人制造简单，易于形成规模。

单个机器人“粒子”不能移动，但只能像相机光圈一样伸缩。然而，当它们松散地组合在一起时，该程序使它们能够响应单个梯度信号(例如光)，并以偏移模式振荡，共同向刺激源移动。

在测试中，研究人员使用物理机器人的25个“粒子”来演示移动、运送物体和移动到光刺激的行为，100，000个“粒子”的模拟实验显示了系统的可扩展性。

此外，模拟预测即使20%的粒子失效，系统也能继续移动。然而，在传统的机器人系统中，单一个体的缺失往往会导致整个系统的失败。德国马克斯·普朗克智能系统研究所的科学家评论说，这种全新的机器人具有传统机器人系统所没有的可扩展控制和鲁棒性——这是抗干扰能力的一个参数，也是系统在异常和危险情况下生存的关键。