想象一下,如果有一幫機(jī)器建筑工,能在無人監(jiān)管的情況下,不眠不休、齊心協(xié)力地為人類搭建房屋,或者在火星上為人類安營扎寨,那將是一件多么美妙的事情啊。據(jù)美國趣味科學(xué)網(wǎng)站2月13日報(bào)道,目前美國哈佛大學(xué)工程和應(yīng)用科學(xué)學(xué)院攜手維斯生物工程研究所的科學(xué)家正在研制此類機(jī)器建筑工。
研究人員受到了白蟻堆沙堆的啟發(fā):數(shù)百萬只白蟻能攜手合作,建造大小為其數(shù)百倍的復(fù)雜沙土堆。研究人員表示,白蟻并不需要詳細(xì)的建筑藍(lán)圖,而是使用從同伴以及周圍環(huán)境那兒收集到的信息引導(dǎo)整個(gè)建造過程。該研究的領(lǐng)導(dǎo)者賈斯汀·韋爾弗在《科學(xué)》雜志撰文表示:“我們或許也能研制出機(jī)器人并對其編程,讓其能像白蟻那樣為人類‘添磚加瓦’。”
科學(xué)家們歷時(shí)四年,研制出了這些小型機(jī)器人——“TERMES”,它們能使用泡沫磚塊,自動(dòng)建造復(fù)雜的三維結(jié)構(gòu),比如塔、城堡和金字塔等。每名機(jī)器人與同伴一起,各行其是,完成部分建筑任務(wù)。而且,科學(xué)家們并沒有給任何機(jī)器人預(yù)設(shè)角色,這意味著,如果其中一名機(jī)器人壞了或必須離開,整個(gè)建筑進(jìn)度并不會(huì)受到影響。
建筑工人一般會(huì)采用一種等級(jí)系統(tǒng)來工作:一名工頭帶領(lǐng)著一些技術(shù)工人,按照一份詳細(xì)的計(jì)劃施工。韋爾弗說:“而在昆蟲帝國,領(lǐng)袖并不會(huì)向每個(gè)成員發(fā)號(hào)施令,每只白蟻并不知道其它同伴在做什么以及沙土堆堆成什么樣子了。”
每名機(jī)器人都配備了傳感器,主要目的是探測磚塊或其他機(jī)器人是否在側(cè),如果機(jī)器人感應(yīng)到磚塊,它會(huì)拿起磚塊并將其放在建筑物上??茖W(xué)家們也通過編程,讓這些機(jī)器人沿著一個(gè)網(wǎng)格移動(dòng),并給它們設(shè)置了一定的“交規(guī)”,引導(dǎo)它們移動(dòng)到何處,將磚塊置于何處等。
科學(xué)家們表示,這類集體智慧也意味著同樣的指令能夠被少到5名機(jī)器人、多到500名機(jī)器人執(zhí)行,未來這樣的機(jī)器人系統(tǒng)或許可用于建造對人類來說太危險(xiǎn)的建筑項(xiàng)目,或者在火星上執(zhí)行建筑任務(wù)。韋爾弗說:“盡管實(shí)現(xiàn)上述任務(wù)還需要很長時(shí)間,但短期內(nèi),這些機(jī)器人能用沙袋建造防洪堤壩。”
研究人員也強(qiáng)調(diào)稱,如果派遣這類機(jī)器人到危險(xiǎn)或遙遠(yuǎn)的地方工作,需要監(jiān)控者的話,也可以對這類系統(tǒng)稍作改進(jìn),添加一名中央控制者。
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