麻省理工的蜂群机器人

2019年11月01日 由 TGS 发表 765358 0
成群的、简单的、能够相互作用的机器人,有潜力解锁隐秘的能力来完成复杂的任务,然而,让这些机器人实现真正的蜂窝式协调思维的道路却障碍重重。为了改变这一现状,麻省理工学院的一个团队想出了一个惊人的简单方案:自动组装机器人立方体,让它们可以爬上爬下,绕着彼此旋转,在空中跳跃,在地面上滚动。

经过多年的不懈努力,如今总算取得了一些进展,机器人可以在模块的每个面上使用类似条形码的系统进行“通信”,允许模块识别彼此。由16个方块组成的自主机器队列,现在可以完成简单的任务或行为,例如:排成一条线、跟随箭头、追踪灯光。

每个立方体“M块”内部都有一个飞轮,当飞轮制动时,利用角动量以每分钟20000转的速度移动。此外,立方体的每个边缘和每个面上都有永久磁铁,可以让任意两个模块相互连接。

麻省理工学院教授,兼CSAIL主任Daniela Rus表示:M代表着运动、磁铁和魔法。运动——立方体可以通过跳跃来移动。磁铁——因为这些立方体可以用磁铁连接到其他立方体,一旦连接起来,它们就可以一起移动,连接起来组装结构。魔法——它的外表看不到任何动力部件,所以,它更像是由魔法驱动的。

一篇关于该系统的新论文的主要作者表示:“我们方法的独特之处在于它便宜、健壮,而且具备可扩展性。十个模块、一百个模块能做到的事或许很少,那么一万个,一百万个呢?”

其实,早在2013年,该团队就建立了M-Blocks的机制,并创造了六面立方体,这些立方体可以利用“惯性力”四处移动。当把一个立方体模块放置在其它立方体六个面中的任何一个面上时,每个模块可以在四个基本方向上移动,这将衍生出24个不同的移动方向。

有人提出过一些算法,旨在帮助机器人完成简单的任务,这些算法让研究人员产生了一个类似条形码系统的想法,在这个系统中,机器人模块可以感知他们连接到的其它块的身份,这避免了模块间利用红外波或无线波发送信号时互相干扰,从而造成混乱。

最后,该团队指出,构建电子产品是非常具有挑战性的,为了让M-Block蜂群进一步发展,团队希望能有越来越多的机器人研究团队进行研究,制造出更大的蜂群,具有更强的各种结构的能力。
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