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      工程學突破!仿生物細胞群體機器人問世

      2019-09-04 08:28:25
      中國計算機報 2019年27期
      關(guān)鍵詞:可擴展性物體科學家

      美國科學家團隊研發(fā)了一種能模擬生物細胞集體遷移的機器人,可實現(xiàn)移動、搬運物體及向光刺激移動。該研究為開發(fā)具有預(yù)先確定性行為的大規(guī)模群體機器人系統(tǒng)提供了全新途徑,且比已誕生的傳統(tǒng)機器人和仿生系統(tǒng)具有更高的可擴展性。

      經(jīng)過設(shè)計的模塊化或群機器人系統(tǒng)需要集中控制,過于復(fù)雜的設(shè)計限制了機器人系統(tǒng)的能力和可擴展性。

      鑒于此,美國哥倫比亞大學科學家霍德·利普森及其同事設(shè)計的一款極簡系統(tǒng),可以減少這些限制。這種機器人由簡單的盤狀“粒子”組成,相比復(fù)雜的機器人,這些機器人的制造更為簡單,也易于形成規(guī)模。

      單個機器人“粒子”并不能移動,只能像相機光圈那樣伸縮;但當它們松散聚集在一起后,程序就能讓它們對單梯度信號(如光線)作出響應(yīng),并按照偏移模式振蕩,集體朝著刺激源移動。

      測試中,研究人員用25個物理機器人“粒子”展示了移動、搬運物體以及向光刺激移動的行為,并用10萬個“粒子”的模擬實驗表明了該系統(tǒng)可擴展性。

      此外,模擬預(yù)測在20%粒子失效的情況下,系統(tǒng)仍能繼續(xù)運動。

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