《恐龙战队》有超级机器人。《战神金刚》也有，嗯，战神金刚。能够组合成一个更大、更酷——甚至可以说更具杀伤力——的自动机器人的单个机器人，几十年来一直是科幻小说中的一个重要元素。但《自然通讯》上的一项新研究表明，变形机器人可能终于要走出虚构的限制，进入我们的现实世界了。研究人员成功地让自主模块化机器人——那些能够自我控制的机器人，就像 Roomba 吸尘器一样——联合起来，形成一个统一的超级机器人。未来已至。
研究趋行性（swarming）昆虫（如白蚁和蚂蚁）的研究人员知道，这些动物在协同合作时能够完成它们独自无法完成的事情：搬运重物、消灭捕食者以及建造复杂的结构。白蚁尤其以其在没有蓝图的情况下建造复杂家园——或称白蚁丘——的非凡能力而闻名。趋行性机器人有可能做同样的事情。
“举个例子，在非常崎岖的地形上移动，”该研究的首席作者、布鲁塞尔自由大学人工智能实验室 IRIDIA 的研究主管 Marco Dorigo 说。“单个机器人可能会被卡住，但如果它们连接在一起，就会变得更稳定，并且能够在崎岖的地形上移动。”
一个强大的单一机器人需要每次用户提出新任务时都进行重新设计；一个用于建造的机器人不能期望它能立即转向搜索和救援任务。但趋行性机器人可以更灵活。它们作为一个整体，也比一个大型机器人更不容易损坏，而且更容易大量制造。同时，机器人群还能提供单个机器人所无法提供的——冗余性。
“由于群体由许多机器人组成，即使其中一些机器人发生故障，其他的机器人也可以继续工作，”Dorigo 说。这相当于投资一整套体面的厨房刀具，而不是花同样的钱买一个极其出色的削皮器。
然而，问题在于如何让这些自主机器人表现得更像团队合作者。通常的做法是为机器人编程以实现自组织——就像蚂蚁和白蚁那样运作——这样机器人就可以根据其周围环境的局部信息做出决定。但这很难编程。另一种选择是使用一种中心控制，由一个计算机了解每个机器人的所有信息，然后为它们做出决策。
“这样做的坏处是存在通信瓶颈，即存在单点故障，”Dorigo 说。“如果中央计算机通信不正确，或者它发生故障，整个系统就无法工作了。”
这有点像建造一个拥有热排气口的死星，如果被鱼雷击中，就会引发连锁反应，点燃主反应堆，摧毁整个飞船。糟糕。
Dorigo 和他的同事采取了一种折衷的中间路线。当单独运行时，这些机器人保持自主。但当它们相互接触形成一个更大的单元时，它们会将控制权让给群体中的一个“战友”（在下面的视频中持续发红光的机器人）。一堆独立的个体就自动变成了一个强大的整体。
任何自主机器人都需要一个“大脑”，即中央处理单元（CPU），它控制着它的动作。它还需要相当于神经系统的东西，将 CPU 连接到传感器和执行器。当 Dorigo 和他的团队的两个机器人结合在一起时，一种自动机制会迫使一个机器人将权力让给另一个。
“获得授权的机器人就成为了新机器人的‘大脑’，”Dorigo 解释说。“而将权力让给它的机器人则成为‘身体’的一部分。通过这种方式，你就建立了一个比以前更强大的神经系统。”
随着添加到系统中的每个机器人，这种合并会继续下去。如果作为操作“大脑”的机器人损坏了，另一个机器人会随时介入以填补这个角色——作者称之为“自我修复”的特性。
当被问及该技术的实际应用时，Dorigo 没有证实我们的未来将充满巨型机器人大战。但他确实表示，可能会有军事应用，所以总还是有希望的。更实际地说，我们的世界将充斥着越来越多的自主机器人——从智能吸尘器到自动驾驶汽车——它们需要能够相互协调它们的活动。Dorigo 及其团队设计的这种方法可能是实现这一目标的一种途径。
“重要的是，这篇论文不是关于这些特定的机器人，”Dorigo 说。“论文中展示的机器人只是一个例子。这篇论文是关于使我们的机器人所展现出的协调和自我修复成为可能的技术。”
换句话说：加油，恐龙战队。
