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关于超级智能粒子机器人可以实现变形和移动

时间:2019-10-11 15:08 来源:未知 作者:米德电器网

最近,美军在开发新型机器人方面取得了新进展——由智能粒子组成的群机器人。乔治亚理工大学和西北大学的研究人员在《科学机器人》杂志上发表了他们的发现。美国陆军研究办公室复杂动力学和系统项目负责人萨姆·斯坦顿认为,这一成就有望使机器人系统能够根据任务要求改变其形状、模式和功能。”未来,按照陆军机动概念的设想,当蜂群机器人遇到前面的河流时,它们将自动转换成能够跨越分水岭的结构。”
 
3D打印中的智能粒子只能做一件事:挥动手臂。但当研究人员将5个智能粒子封装成环状结构后,它们开始相互作用,形成一个“超级智能粒子”自动物理系统,不仅可以自行移动,还可以在迷宫中加入光学或声学传感器后穿行。
超级智能粒子机器人
超智能粒子机器人可以实现变形和移动
 
将小型机器人转化为群体机器人,利用个体组合产生的群体能力,提高小型机器人的机械控制能力。佐治亚理工学院物理学院教授、首席项目研究员丹·戈德曼说:“这些机器人非常初级。它们的行为受到力学和物理学定律的限制。我们不想把复杂的控制器、传感器和计算模型塞进其中。随着机器人的不断小型化,传统控制所要求的计算和传感水平已不再适用。科学家必须考虑“回到最初的中心”,并用机械和物理原理来控制它们。
 
Goldman等人受到建筑工具研究的启发。研究人员nick gravish发现,将u形钉注入可移动容器中,移除容器外壁后,u形钉的群结构可以独立存在。虽然摇摆的钉塔最终导致了结构的倒塌,但这一结果使gravish认识到,机械物体简单缠绕形成的结构能力远远超过了单个构件的性能。斯坦顿说:“高盛的发现不仅对机器人社区未来的工程应急行为至关重要,而且让我们对他们的系统性能、响应能力和适应性有了新的认识。
 
研究人员使用3D打印机制造由电池供电的智能粒子。智能粒子配有马达和简单的传感器,计算能力有限。它们只能在与其他设备交互时更改其位置。”虽然一个机器人不能独立移动,但一组多个机器人可以移动和收缩。超级智能粒子机器人甚至可以随意移动。”
 
研究人员已经注意到,如果一个小型机器人因为电池耗尽而停止移动,其余的智能机器人将朝着静止机器人的方向移动。研究人员还通过增加光电传感器来控制机器人的运动:当强光照射到单个机器人上时,成群的机器人停止了跳舞。戈德曼说:“通过调整光线的角度,你可以让机器人在静止状态下启动。整个系统可以非常基本的随机操作,无需复杂的编程。
 
接下来,戈德曼和其他人正准备利用粒子机器人的简单感知和移动功能设计更复杂的交互。”工程师们一直对制造蜂群机器人感兴趣。”粒子机器人可以重新配置以满足特定需求。研究人员预测,由粒子机器人组成的群体机器人系统可用于增强城市、森林、洞穴或其他崎岖地形中小型部队的态势感知和指挥能力。
 

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