[ 返回 EurekAlert! 中文 ] 公开发布日期: 2014年08月15日
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美国科学促进会

在一个以千计数的机器人群中的集体行为

单个Kilobot机器人的细节。

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应用一种算法与实体设计的巧妙结合,研究人员创制了一个超过1000只小型机器人的群体,它们能在没有任何人类帮助的情况下自己组织成复杂的二维形状。这种自我组装的机器人系统正常情况下限于数十个或数百个机器人。但Michael Rubeinstein及其同事能够给被称作Kilobots的1024个简单的机器人编程,使其能自组装成不同的形状,如星星或字母表中的字母。这些Kilobots被设计成能模仿像蜜蜂及蚂蚁等昆虫的行为,它们用振动马达来滑行跨越表面并用红外光来与其它的Kilobots沟通。然而,他们的简单设计限制其通讯至仅仅3个机器人的直径范围。Rubenstein等人以一种依靠3种集体行为——定位、边界跟踪及梯度形成——的算法作为开始,但在注意到他们的某些Kilobots在应对碰撞及其它发生故障的机器人时有困难后,他们添加了合作性监控特征。他们允许这些云集的机器人应用与其相邻者的互动来发现机器人无法直接观察到的故障并从中得到恢复。尽管这些以千计的机器人群确实偶尔会犯错误,但研究人员说,它们的自组装过程却从未停过。Rubenstein及其他研究人员提出,更先进的算法可最终导致机器人群能够从大规模损害中恢复,并以军蚁用其身体形成桥梁的方式相互附着。

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Article #13: "Programmable self-assembly in a thousand-robot swarm," by M. Rubenstein; A. Cornejo; R. Nagpal at Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering in Cambridge, MA; M. Rubenstein; A. Cornejo; R. Nagpal at Harvard University in Cambridge, MA.



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