Research Highlight

工程:变群变形移动机器人

Nature Communications

《自然-通讯》发表的一项研究展示了一种可以自行重配的模块化机器人,它们能够合并、拆分,甚至自我修复,同时保持完整的感觉运动控制力。该研究可能使我们向制造可以自主更改大小、形状和功能的机器人又迈近了一步。 许多机器人都是由机器神经系统控制的,系统内的传感器和致动器与中央处理单元相连。但是在大部分情况下,这些系统都是直接与机器人的形状对应的,因此限制了它们的功能灵活性。模块化机器人——利用多个单元组成一个整体——可以提高机器人的适应性,但是它们的协调和控制力一直受到有限的适合组成单元的预制形状限制。 Marco Dorigo及同事设计的模块化机器人能够调整自身形态:通过拆分与合并形成全新的独立机器人实体,根据任务或环境自主选择适当的形状和大小。它们的机器神经系统还可以在拆分合并的同时保持感觉运动控制力。这些机器人甚至能够移除或更换障碍部件,包括出现功能障碍的脑单元,实现自我修复。它们的潜在功能包括探测、升举和移动物体,如砖块。研究展示的是包含10个单元的机器人系统,但是作者表示该系统或许能够轻松扩展。他们认为未来的机器人将不再根据特定任务来设计和构建,他们所设计的系统最终有望推动生产可以适应不同任务要求的机器人。
DOI:10.1038/s41467-017-00109-2 | 英语原文

研究亮点