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仿細(xì)胞群體機器人系統(tǒng)即將問世

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該系統(tǒng)具有易擴展、抗干擾等特性。 通常情況下,機器人的控制需要計算機“大腦”的系統(tǒng)調(diào)配,因而當(dāng)涉及群體協(xié)作,機器人與機器人之間的配合就需要計算機系統(tǒng)統(tǒng)一的調(diào)控,但是因為需要集中控制,在復(fù)雜協(xié)作任務(wù)的執(zhí)行上,現(xiàn)有的機器人集群系統(tǒng)顯得吃力。 為了改進(jìn)系統(tǒng)的擴展性能和靈活性,美國哥倫比亞大學(xué)科學(xué)家霍徳·利普森及其同事設(shè)計了一款極簡系統(tǒng),它可以模擬生物細(xì)胞集體遷移,實現(xiàn)了復(fù)雜任務(wù)的精準(zhǔn)模擬。3月20日,這一工程學(xué)最新成果在《自然》雜志上得到發(fā)表。 據(jù)悉,在單個機器人的設(shè)計上,研究人員選擇簡單的“盤狀”造型,它們由“粒子”構(gòu)成,且不能做平面移動,只可像相機光圈一般做伸縮運動。但當(dāng)它們聚集一起后,研究人員只要給它們光線刺激,整個系統(tǒng)就會對這一信號做出響應(yīng),并按照偏移模式振蕩,集體朝著刺激源移動。 實驗中,研究團隊用25個機器人現(xiàn)場演示了這一集群在移動、搬運物體等各方面的能力,同時模擬測試了10萬個機器人的表現(xiàn),以展示它們的可擴展性。 值得一提的是,不同于傳統(tǒng)機器人系統(tǒng),通過模擬測試研究人員發(fā)現(xiàn)這一系統(tǒng)在20%個機器人失效的情況下,依然能夠繼續(xù)運動并完成任務(wù)。對此,德國馬克斯·普朗克智能系統(tǒng)研究所科學(xué)家評價道,這種全新機器人具有傳統(tǒng)機器人系統(tǒng)所沒有的可擴展控制和魯棒性——這是一種抗干擾能力參數(shù),也是在異常和危險情況下系統(tǒng)生存的關(guān)鍵。

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