Nature Video：粒子机器人学术资讯

来源：Nature自然科研

视频中出现了一个粒子机器人。它无法独立“搞事情”，只能做伸缩运动。但这些小家伙一旦集合起来，不仅能朝光源移动、搬运物体，甚至还能穿过缝隙。它们无需计划或集中协调就能实现这些运动。

这些小机器人能做的，不过是根据光线强度改变它们的伸缩规律，在边缘添加一些松耦合磁铁，这些机器人就能集体做自我推拉运动。虽然有点慢——其实非常慢。

这种有效行为来自于整个集群的交互方式，这种方法叫做随机力学。随机力学是许多生物学系统的基础，蚁群和细胞群就是例子。

研究人员认为，这个方法有一些非常明显的优势：理论上，这类机器人可以穿梭于各种各样的环境中，甚至是它们没有去过的陌生环境，因为无需执行评估、计划或制定策略，这些机器人很灵活；本质上，它们能一边摸索一边实时适应。和细胞团一样，这个粒子机器人集群无需组成特定结构或形状就能工作——它们可以像一个无定形团块一样运动。

研究人员通过建模，观察增加机器人的数量会发生什么（比如100个、1000个或10000个机器人）。结果发现，整个系统的能力会随机器人数量增加而提升。作者还让1/5的组件失效，而整个集群依然坚挺。

所有这些构成了一个稳健的系统，类似于生物学中的某些系统。研究人员认为这种粒子机器人将来可以出现在任何环境中。

打乱它们的顺序、甚至破坏其中几个，都不影响整个系统的工作。破坏行走机器人的一条腿，也不会改变它的行进方向，因为整个系统的输出依赖的是复杂的交互行为，而非复杂的个体。个体单元也能进一步简化，而不会削弱集群完成高水准任务的能力。不仅如此整个过程无需强大的计算机进行集中协调，而且系统似乎能轻易实现微型化——想象一下粒子机器人集群在人体内做手术吧。

不过，接下来仍有工作要做：这些粒子机器人使用的算法可能难以转化用于更简单或更小的机器人。无论如何，这种脉冲式运动方式，是朝着正确方向迈出的一步。

来源：Nature-Research Nature自然科研

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