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科学家研制白蚁机器人 或可用于在外星建造设施

时间:2016-06-02 16:30  来源:dede58.com   作者:dede58.com   点击:

  基于简单的规则,通过个体工作协调,这些特殊的工人有望能够建造一些复杂的结构。研究者表示,已经看到白蚁机器规模的应用前景。此技术可应用于一些对人类来讲较的情形中,比如灾区的恢复建设、月球的建设以及其他外星球的建筑设施建设。(实习编译:石剑)

  原标题:科学家研制白蚁机器人 或可用于在外星建造设施

  中国网2月15日讯 据西班牙《世界报》网站2月13日报道,在雷德利·斯科特执导的《银翼杀手》中,机器人通过帮助人类完成了许多工作而取得了好名声。但这个古老的梦总是像一种想象。古希腊传说《阿尔戈英雄》中描述水手们创造了一个机器狗,它能够在你离开的情况下照看你的船。罗马帝国在公元一年写到:有一种能够自己做出决定的银骨架——在节日的盛宴中是拿起桌上的杯子还是盘子。从浪漫主义作家E·T·A·霍夫曼的文学巨著《沙人》,到詹姆斯·卡梅隆十分卖座的电影《终结者》,类似的例子还有许多。

  这其中有一些内容不仅仅是幻想,而是科学。如何解决机器自动化问题是如今机器人制造学的主要挑战之一。如何觉察一个空间(如一个房间)的存在是先见者们没有意识到的,但对于机器人来说这不是一件小事。研究者在展开研究过程中也遇到了同样的问题。对此,在哈佛大学,最新取得了一项不小的进展:来自哈佛大学的一支科学研究小组创造除一种小型机器人,其灵感来自白蚁可以自发地构建复杂的结构,而不是遵循复杂的计划或中央大脑发出的操作。

  正如哈佛大学的研究者们发表在《科学》上的论文中描述的那样,用户只需要指定其想要的结构,白蚁机器人系统就会依照规则自动开始实施建造工作。机器人使用的只有七个红感器,能够检测到黑色和白色的砖并据此进行操作。有一个系统可以使它们爬上所建造的建筑物,利用五个超声波传感器来定位自己的,并保持与周围建筑物的距离。

  不像白蚁,人类需要复杂的计划来建造复杂的结构。这些动物筑巢高数米——甚至其建造的物体大小是这些昆虫体积的数百倍——没有一个详细的计划,也没有工头白蚁对工人白蚁们发号施令,他们在运送大堆的建筑材料(沙土)时,只知道运往哪里,他们的同类在哪里,以及周围如何。那些机器人白蚁也按照同样的模式行动。

  “白蚁是所有这些研究的灵感来源,”哈佛大学威斯研究所的研究员贾斯汀·威尔弗说,“我们学会了一些让人惊讶的事情,比如如何这些微小的昆虫构建住房。那么,我们怎样才能创造一种机器人,让它运用与动物类似的方式,建造出人类想要的建筑物呢?”

  贾斯汀·威尔弗和其他两名研究人员设计出了必要的算法,可使三个白蚁机器人能够用与白蚁类似的方式来建造物体:没有刻意的规划,每个个体自主进行建造。

  “要做到这一点,我们创建了两种类型的规则:一种是交通规则,使它们彼此之间不受阻碍;另一种是建造规则,可以达成我们想要的任何结构。”研究人员解释说。建造的法规简单来说就是什么时候放置砖块是基于该地是否已有砖块,或者什么时候要按照结构向上垒砖,以及何时放置第一级砖块。

  基于简单的规则,通过个体工作协调,这些特殊的工人有望能够建造一些复杂的结构。研究者表示,已经看到白蚁机器规模的应用前景。此技术可应用于一些对人类来讲较的情形中,比如灾区的恢复建设、月球的建设以及其他外星球的建筑设施建设。(实习编译:石剑)

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