简洁灵活可扩展仿细胞群体机器人系统问世

2019-03-21 11:48

通常情况下，机器人的控制需要计算机“大脑”的系统调配，因而当涉及群体协作，机器人与机器人之间的配合就需要计算机系统统一的调控，但是因为需要集中控制，在复杂协作任务的执行上，现有的机器人集群系统显得吃力。

为了改进系统的扩展性能和灵活性，美国哥伦比亚大学科学家霍徳·利普森及其同事设计了一款极简系统，它可以模拟生物细胞集体迁移，实现了复杂任务的精准模拟。3月20日，这一工程学最新成果在《自然》杂志上得到发表。

据悉，在单个机器人的设计上，研究人员选择简单的“盘状”造型，它们由“粒子”构成，且不能做平面移动，只可像相机光圈一般做伸缩运动。但当它们聚集一起后，研究人员只要给它们光线刺激，整个系统就会对这一信号做出响应，并按照偏移模式振荡，集体朝着刺激源移动。

实验中，研究团队用25个机器人现场演示了这一集群在移动、搬运物体等各方面的能力，同时模拟测试了10万个机器人的表现，以展示它们的可扩展性。

值得一提的是，不同于传统机器人系统，通过模拟测试研究人员发现这一系统在20%个机器人失效的情况下，依然能够继续运动并完成任务。对此，德国马克斯·普朗克智能系统研究所科学家评价道，这种全新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——这是一种抗干扰能力参数，也是在异常和危险情况下系统生存的关键。