如何给1000个机器人充电？单独给它们充电会很麻烦。幸运的是，Kilobots提供了一种更简单的方法。这些小机器人圆圆的身体，直径大约相当于一枚硬币，顶部有一个金属弹簧，有三条细长的金属腿。要给它们充电，你只需将它们——一次10个——推到长长的充电架上。它们可以同时充电，只要每个机器人都有弹簧顶部和两条腿接触到充电架。“这有点像碰碰车充电系统，”Mike Rubenstein说道，他用一根长棍子来驱赶他的Kilobots。
Rubenstein是哈佛大学的一名工程师，也是Kilobots（kilo意为1000）发明团队的成员。哈佛团队三年前就开始制造简单、廉价的机器人，希望这些机器能够组成一个协同工作的群体。他们考虑了如何一次性给大量机器人充电等问题。现在，工程师们已经改进了硬件，并编写了软件，允许他们向1024个Kilobots发送一个单一的指令；作为回应，这些小机器人将开始移动并形成研究人员请求的任何实心形状。
这有点令人毛骨悚然，直到你意识到机器人需要12个小时才能形成一个形状。所以它们有其局限性。
但这并不意味着要贬低Rubenstein及其团队的成就。这是第一次有人能够同时控制如此多的可编程机器人。“他们无疑处于一个无人能及的前沿领域，”研究协同机器人的西北大学工程师Kevin Lynch告诉《Popular Science》。之前的努力最多也只使用了大约100个机器人。
哈佛大学的研究是机器人学一个热门领域的一部分。基本上，这个领域的所有人都在试图开发一种系统，让大量机器人协同工作以完成一个目标（“机器人群”是流行的说法）。机器人应该能够根据一个人发送的少数指令来完成任务。之后，机器人自身的基本算法需要能够决定它们如何单独行动以完成大任务。这是以最少的人类输入实现最大的机器人能力。
Lynch提出了一个未来协同机器人系统可能应用的设想。如果一个人可以向一群无人机发送一个指令，去搜索倒塌的建筑物中的幸存者呢？无人机可以同时进入，然后利用它们的算法决定何时分开，检查不同的房间，以及跟踪哪些房间已经被检查过。
构建此类系统的挑战在于每个机器人能有多复杂是有限制的。一方面，它们必须足够便宜，以至于人们能够负担得起购买数百甚至数千个。Kilobots的零件成本约为14美元。它们唯一的传感器是红外传感器，用于计算它们与邻居之间的距离。这就是为什么机器人在群体边缘行进，就像你在视频中看到的那样。它们紧密地靠近彼此，因为如果它们走得太远，它们就会变得盲目，无法感知周围环境或计算自己的位置。
然而，群体机器人也必须能够利用自己简单的能力来产生复杂的宏观效果。“如何从一个期望的功能——比如你希望它们以某种方式聚集或形成某种形状——到单个规则，这是一个有趣的问题，”Rubenstein说。为Kilobots制定这些规则，包括处理机器人电机故障等问题的规则，是研究工作的重要组成部分。
尽管Kilobots耗时12小时的整形舞蹈似乎离实际应用还很遥远，但Rubenstein表示，这可能是机器人朝着按需自组装成特定形状迈出的一步。这种能力对于太空项目尤其有价值。例如，工程师可以将大型卫星的零件送入太空，并寄望于这些零件在进入轨道后能够自行组装。（就像宜家家具，但是在太空中。）与发射一颗大型卫星相比，这些小零件更容易且更便宜地送入太空。
Lynch补充说，哈佛大学的研究是为了推动该领域的进步。“你不能说它明天在工厂里对我有什么用，或者我如何从中赚钱，”他说。“他们提出的新问题很重要。”
Rubenstein和他的同事们昨天在《科学》杂志上发表了他们的研究成果。
