BOBbots:可以群体执行任务的微小机器人

摘要:

来自佐治亚理工学院的研究人员一直在进行实验,旨在表明最简单的机器人仍然能够完成任务。该团队创造了一组机器人,他们称之为BOBbots,即 "行为、组织、嗡嗡作响的机器人"的意思。这些机器人是用一个圆柱形的底盘制成的,底盘下有振动刷,外围有磁铁。这些磁铁可以让它们在有更多同类的地方协同工作。

精确的计算机模拟补充了实验平台,作为研究该系统不便在实验室研究的方面的一种方式。研究人员说,尽管BOBbots很简单,但他们发现,随着机器人的移动和相互碰撞,形成了紧凑的聚合体,能够集体移动并清理沉重的碎片,而这些碎片是一个机器人无法单独搬动的。

该项目的一位研究人员丹尼尔·戈德曼说,大多数研究人员建造越来越复杂和昂贵的机器人来保证协调。他的团队的目标是看看用非常简单的机器人可以完成哪些复杂的任务。该项目的研究人员受到了一个在棋盘上移动的粒子的理论模型的启发。这个理论抽象被称为自组织粒子系统,并被用来严格研究微小机器人的数学模型。

研究人员利用概率论、统计物理学和随机算法的思想证明了该理论模型经历了磁相互作用增加的阶段性变化。研究人员发现BOBbots突然从分散变为聚集在大而紧凑的集群中,类似于在水和冰等日常物品中看到的本质变化。

最终,研究人员使用的严格分析让他们展示了如何建造BOBbots,并揭示了其算法中固有的鲁棒性,使一些机器人出现故障或不可预测。研究人员工作的部分资金是由国防部提供的。

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