![]() 機械人在花樣游泳 ![]() 研究人員和他們的機械人 ![]() 對於機械人來說是一小步,對於機械人種類來說是一大步。 ![]() 機械 人在野外 跳躍 荷蘭研發無“大腦”機械人 據最新一期《科學》雜誌報道,荷蘭原子與分子物理研究所(AMOLF)團隊製造了一款軟體機械人,它沒有人工智能芯片、電子元件或感測器,卻能行走、跳躍和游泳。這一切僅靠軟管、空氣和一系列巧妙的物理原理 來實現。 大多數機械人在很大程度上依賴中央處理器來協調動作。而動物則通過整合神經系統、身體力學以及與周圍環境的互動來協調動作。協調分散化使它們能夠避免依賴大腦的持續指揮。依據這兩種情況,研究小組創造了迄今為止移動速度最快、最簡單的軟體機械人之一。這種機械人不配備電腦、軟體和感測器,而是依靠自己的身體以及與環境的互動來協調地移動。 這款機械人能以驚人的協調性和自主性移動,完全得益於其身體結構及其與外界的對話模式。其運動原理與加油站或商超門前那些身姿搖曳、舞動不停的充氣管狀“舞者”類似。 該機械人同樣僅靠持續氣流來驅動。當氣流湧入,它的管狀腿便開始有節奏地擺動起來。單獨看,每條腿都在隨機擺動。但當多條腿連接在一起時,它們的運動瞬間同步,形成了有節奏的移動步態。 機械人的速度還很快。輸入氣流時,機械人每秒能移動相當於自身長度三十倍的距離。這一速度比其他氣動機械人快了好幾個數量級,而那些機械人通常需要集中控制。 值得注意的是,這種同步還能適應地形變化。如果機械人遇到障礙物,它會自行調整方向。當它從陸地移動到水中時,步態會自發地將跳躍模式轉變為自由泳模式。這些轉變無需任何中央處理器或控制邏輯,而是通過身體與環境之間的緊密耦合來實現的。 這項研究挑戰了機械人需要複雜控制系統才能實現類生命行為的傳統觀念。這類機械人應用前景廣闊,覆蓋智能藥丸、太空技術等領域。比如,安全的可吞咽微型機械人,無需微電子元件就能在體內自主抵達目標群組織,釋放藥物;可穿戴機械人外骨骼,無需處理器就能與人體行走步態同步,增強力量且降低功耗;在太空等極端環境,傳統電子元件易失效,這類機械人卻能穩定作業。 該研究也為機械系統打開新的大門,使其能呈現類似電腦的智慧表現,而無需真正配備電腦。 水 登 |
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