馬科·德里格及同事設(shè)計(jì)了能夠調(diào)整自身形態(tài)的模塊化機(jī)器人。論文通訊作者供圖

原標(biāo)題：模塊化機(jī)器人能自行拆分與合并

英國(guó)《自然·通訊》雜志9月12日發(fā)表了一項(xiàng)工程學(xué)最新突破：歐洲科學(xué)家展示了一種可以自行重配的模塊化機(jī)器人，它們能夠合并、拆分，甚至自我修復(fù)，同時(shí)保持完整的感覺運(yùn)動(dòng)控制力。該研究將使人類向制造可以自主更改大小、形狀和功能的機(jī)器人又邁進(jìn)一步。

目前，許多機(jī)器人都是由機(jī)器神經(jīng)系統(tǒng)控制的，系統(tǒng)內(nèi)的傳感器和制動(dòng)器與中央處理單元相連。但是在大部分情況下，這些系統(tǒng)都是直接與機(jī)器人的形狀相對(duì)應(yīng)的，這在一定程度上限制了它們的功能靈活性。另一方面，模塊化機(jī)器人——利用多個(gè)單元組成一個(gè)整體的設(shè)計(jì)，可以顯著提高機(jī)器人的適應(yīng)性，但是它們的協(xié)調(diào)和控制力，卻一直受到有限的預(yù)制形狀限制。

鑒于此，比利時(shí)布魯塞爾自由大學(xué)研究人員馬科·德里格及同事，設(shè)計(jì)了能夠調(diào)整自身形態(tài)的模塊化機(jī)器人：其通過拆分與合并，能形成全新的獨(dú)立機(jī)器人實(shí)體，并根據(jù)任務(wù)或環(huán)境自主選擇適當(dāng)?shù)男螤詈痛笮　Ｋ鼈兊臋C(jī)器神經(jīng)系統(tǒng)還可以在拆分、合并的同時(shí)，保持感覺運(yùn)動(dòng)控制力。

研究人員表示，這些機(jī)器人甚至能夠移除或更換障礙部件，包括出現(xiàn)功能障礙的腦單元，從而實(shí)現(xiàn)自我修復(fù)。它們的潛在功能包括探測(cè)、升舉和移動(dòng)物體。

此次成果展示的是包含10個(gè)單元的機(jī)器人系統(tǒng)，但是研究團(tuán)隊(duì)表示，該系統(tǒng)還能夠進(jìn)一步輕松擴(kuò)展。他們認(rèn)為，未來的機(jī)器人將不再根據(jù)特定任務(wù)來設(shè)計(jì)和構(gòu)建，新機(jī)器人系統(tǒng)最終有望推動(dòng)生產(chǎn)可以適應(yīng)不同任務(wù)要求的機(jī)器人。

資料圖

總編輯圈點(diǎn)

在《終結(jié)者》系列電影里，液態(tài)金屬機(jī)器人瞬間變化出千姿百態(tài)。我們一度想象不出這如何實(shí)現(xiàn)；現(xiàn)在則更接近這個(gè)幻想。結(jié)構(gòu)積木化，機(jī)器人根據(jù)任務(wù)變化主動(dòng)解體和重組；外皮也可修復(fù)，今年有人研發(fā)出了可自動(dòng)愈合的機(jī)器人“肉皮”。未來機(jī)器會(huì)完全擺脫今天流水線旁的機(jī)器臂形態(tài)，隨心變幻之際，它將走出車間，走向廣闊天地。