变形机器人展示了新的运动策略

制造传统机器人通常需要仔细组合电机、电池、执行器、身体部分、腿和轮子等部件。研究人员来自佐治亚理工学院而且西北大学在陆军研究室和国家科学基金他们采用了一种新方法，完全用被称为“smarticles”的小型机器人制造机器人，以揭示一种潜在的新型运动技术的原理。

这种3d打印的智能粒子——智能活性粒子的简称——可以做一件事:拍打它们的两条手臂。但是，当五个这样的微粒被限制在一个圈内时，它们开始相互推动，形成一个被称为“超微粒”的机器人物理系统，可以自行移动。添加光或声音传感器可以让超粒子对刺激做出反应，甚至控制得足够好，可以在迷宫中导航。

虽然现在还很初级，但用更小的机器人制造机器人的概念——并利用个体结合而产生的群体能力——可以为非常小的机器人提供基于机械的控制。最终，该小组的紧急行为可以为可能改变形状的小型机器人提供一种新的运动和控制方法。

“这些都是非常初级的机器人，它们的行为由力学和物理定律主导，”乔治亚理工学院物理学院邓恩家族教授丹·戈德曼(Dan Goldman)说。“我们并不打算对它们全部进行复杂的控制、传感和计算。随着机器人变得越来越小，我们将不得不使用力学和物理原理来控制它们，因为它们不具备传统控制所需的计算和传感水平。”

这项研究的基础来自一个不太可能的来源:对建筑主食的研究。把这些耐用的订书钉倒进一个侧面可拆卸的容器里，前博士生尼克·格雷夫什——现在是加州大学洛杉矶分校的一名教师加州大学圣地亚哥分校——在容器的墙壁被拆除后，这些结构可以独立存在。

摇晃的钉书钉塔最终导致了它们的倒塌，但观察使人们意识到，简单的机械物体纠缠可以创造出远远超出单个组件能力的结构。

“一个由其他基本机器人组成的机器人成为了我们的愿景，”戈德曼说。“你可以想象一下，制造一个机器人，稍微调整一下它的几何参数，就会出现质的新行为。”

光照到smarticcles(智能主动粒子)上会导致它停止移动，而其他smarticcles会继续摆动它们的手臂。由此产生的相互作用产生了朝向停止的智能球的运动，提供了不依赖于计算机算法的控制。提供:Rob Felt，佐治亚理工学院[/caption]

山姆·斯坦顿说，美国陆军对该项目感兴趣，因为它可能导致能够改变形状、模式和功能的新型机器人系统。他是美国陆军作战能力发展司令部陆军研究实验室下属的陆军研究办公室复杂动力学和系统项目经理。

“未来陆军无人系统和系统网络被设想能够改变其形状、方式和功能。例如，一个机器人群可能有一天能够移动到一条河流，然后自主形成一个结构来跨越鸿沟，”斯坦顿说。“丹·戈德曼的研究正在确定物理原理，这些原理可能被证明对未来机器人集体的工程突发行为至关重要，以及对系统性能、响应性、不确定性、弹性和适应性等基本权衡的新理解。”

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