气动“无脑”机器人上市

英国牛津大学领导的一个研究小组开发了一种新型软体机器人,该机器人仅依靠气压进行操作,无需电子设备、电机或计算机指令。研究表明,这类“无脑”机器人不依赖中央控制系统或程序指令,而是通过其结构与外界的物理交互来实现运动和协调。相关研究成果5日发表在学术期刊《Advanced Materials》上。这一结果为具身智能的发展开辟了新的方向,即决策和动作直接编码在机器人的结构中,从而导致“大脑控制的机器人”向“身体是智能系统的机器人”的进化。这种新型机器人更加高效节能,未来有望在复杂、能源有限的环境场景下实现自适应工作。软体机器人由柔性材料制成,擅长在复杂地形中航行和操纵易碎物体。该领域的一个重要目标是将行为和决策机制直接写入机器人的物理结构中,使其能够适应环境,而不需要复杂的认知或编程系统。但如何让这种自动化行为自然地出现,一直是一个很大的挑战。许多生物体在没有中央控制的情况下实现身体协调。研究团队受到大自然的启发,设计了一种模块化气动装置,可以在电子电路内将气压以电力的形式传输,并完成多种机械功能。根据气流设置,该装置可以执行三项任务: 像水一样的肌肉,它们根据大气压力的变化而移动。像触摸传感器一样检测接触变化。它像阀门一样控制气流的阻塞。这些模块就像乐高积木。通过结合多个长度为几厘米的相同单元,可以在不改变基本设计的情况下构建不同的机器人。在实验室里,研究人员组装了一个鞋盒大小的桌子原型,可以执行跳跃、摇晃和爬行等动作。在一定的连接下,单个模块可以同时执行三种功能,并通过持续施加气压自主地产生有节奏的运动。当你连接多个模块时,你的电脑自然同步的节奏就形成了,无需任何控制。研究团队展示了两种典型装置。一种是“振动机器人”,可以通过旋转平台自动对账户进行排序。另一种是“爬行机器人”,它可以检测到桌子边缘并自动停止以避免跌倒。整个过程完全是通过机械反馈来进行的。这种协调的行为不是预先制定的指令的结果,而是自然产生于人与人之间的相互作用。n 模块及其与环境的物理耦合。 (记者张嘉欣)【主编圈子】这一突破让机器人从“算法驱动”转变为“结构驱动”,重新定义了机器人自主的逻辑。在应用层面,此类机器人有望突破传统机电系统的限制。在极端环境下,例如核污染地区或人体腔内,缺乏电子元件可以防止电磁干扰和硬件损坏。模块化设计支持快速重新配置功能,可以适应不断变化的场景,例如生物组织。此外,这项技术有一天可能会导致能够自我修复和进化的机械生命形式的发展。
(编辑:何欣)

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