研究人员展示了类似变形金刚的机器人,这些机器人在没有中央控制的情况下改变形状
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One of the science fiction technologies that we have yet to realise, even as we see holograms and light sabers become real, is the development of programmable materials and smart dust that are able to come together and form any shape on command in real time – even though there have been some awesome developments in the field of polymorphic materials that could one day create the ultimate in shape shifting robots like the shape shifting liquid T-1000 robot in the Terminator movies.
在我们意识到这个新世界之前,我们能做的最好的事情似乎是创建大量的小型自主机器人,就像电影中的变压器一样,可以创造出越来越复杂的形状,这是机器人技术中令人信服的研究领域。
100个自动群的机器人…
像我以前显示的机器人群一样,您通常可以完成不切实际甚至不可能完成的任务,以使大型机器人以比大型机器人更具弹性和成本效益的方式完成。
但是,棘手的事情是让大量机器人一起工作以做您想做的事情,尤其是如果您希望他们做的是一项复杂或结构化的任务。如果您有某种控制器可以立即看到所有机器人并告诉他们要去哪里,那还不错,但这是您不太可能在机器人实验室外找到的奢侈品。
美国西北大学的研究人员一直在努力为100个相同编程的小型机器人组成的分散控制,这使他们能够共同努力从一种形状到另一种形状过渡到另一种形状,而不会彼此相互遇到一点。
查看机器人在行动中
机器人用来弄清楚去哪里的过程似乎应该很简单 - 它们被赋予形状以形成形状,因此每个机器人都选择其目标位置,它想要作为形状的一部分,然后计划一条从需要去的地方到达的路径。但是使用此方法,您立即遇到了两个问题。
首先,由于没有中央控制权,因此您可能最终会拥有两个或更多具有相同目标的机器人,其次,任何一个机器人都无法以一条能够确定不会遇到另一个机器人的方式来计划其目标。
为了解决这些问题,尽管研究人员确保所有机器人都在互相交谈时,他们不仅彼此避免,而且他们也知道彼此的去向,以及是否值得交换目的地。此外,由于机器人都一样,只要填补所有目标位置,它们都不会真正关心它们最终到达的位置,并且如果一个机器人与另一个机器人交谈,并且他们同意目标交换将导致他们俩都必须少移动,那么他们就会继续下去并交换。他们都依靠的AI算法确保最终都会填补所有目标位置,并确保通过明智地使用“等待”命令避免彼此相互遇到。
尽管如此,这种最新方法的真正新颖是,尽管该算法具有完全分布的性质,但事实证明这也是正确的,并且会导致保证在没有碰撞或僵局的情况下形成整个形状,并且据研究人员所知道的,这是第一个这样做的算法。
这也意味着,由于它根本没有集中控制,因此您可以将“群体”视为一种像Borg一样的集体实体,这很酷 - 只要他们并不全部团队都可以接管世界,因为Elon Musk继续谈论…...
资料来源:IEEE