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一种新型的微型机器人可以组成集群共同完成相关任务

  

  科学家创造了一个由多个单元组成的机器人,这些单元可以作为一个集群运行,响应刺激并对其环境起作用,而不需要任何集中控制 - 就像活细胞一样。

  每个圆形单元或“颗粒”的直径最大为23.5厘米。颗粒通过磁铁松散地连接在一起,并且只能通过扩展或收缩来移动。但是,尽管它们个体简单,但作为一个群体,它们能够采用更复杂的行为,例如向光源移动。研究人员说,弱连接的质量比许多其他机器人系统更具弹性,因为它没有单点故障,即使有些损坏,整体也可以继续工作。

  科学家表示,这些颗粒机器人的小型化版本可用于搜索和救援行动 - 例如,在坍塌的房屋的碎片场所上铺设配备传感器的装置,以找到埋藏的受害者。更微小的单位还可以通过模拟器官形成中所涉及的细胞作用来将药物输送到难以到达的人体部位。

  原型粒子机器人配备有光传感器和简单的电子器件,使它们可以根据算法扩展或收缩。每个粒子机器人测量附近光线的强度,并向周围其他粒子机器人广播其读取。通过比较它探测到的光与其他光的对比,每个单元决定何时开始执行动作 -?以使它们全部作为一个集群进行移动。

  研究人员创造了多达24个粒子机器人的集群,并显示它们可以向光源移动 - 这种运动可与活细胞聚集和迁移以进行伤口愈合和其他功能的方式相媲美。“在我们的系统中,每个粒子都非常简单,并且对集群没有集中控制,”研究人员说。这些单位“在不依赖任何特定个体的情况下一起工作。”

  机器人还可以绕过障碍物并推动物体。在最多100,000个单位的模拟中,即使20%停止运行,群集仍然可以以其最高速度的一半左右行进。

  “这种技术有望应用于搜索,收集和传输信息以及作为群体运输物体等任务,”研究人员说,“但在达到实际应用之前仍有许多问题需要解决,包括适应任务变化,环境和机器人自身状态的能力。”