这些机器人几乎可以制造任何东西——包括它们自身的克隆体

突破性的机器人群既是建造者,也是最终产品。
MIT swarm robots constructing object using voxel building blocks
准备好了解“体素”吧。 MIT新闻

这是“层层嵌套的机器人”:麻省理工学院比特与原子中心(CBA)的研究人员正在开发一种令人费解的全新全自主机器,它们能够协同工作,组装几乎任何可以想象的结构或产品,包括在项目规模扩大时制造出更大的自身版本。最近发表在《Nature Communications Engineering》杂志上的新发现,将多年来的类似研究整合到一个新系统中,在这个系统中,机器人及其分配的任务都由相同的亚单元材料组成,称为体素,这是二维像素的体积等价物。

“虽然早期的体素纯粹是机械结构件,但该团队现在已经开发出复杂的体素,每个体素都可以从一个单元传递电力和数据到下一个单元,”MIT新闻最近的报道解释说。“这可能能够建造不仅能承载负载,还能执行提升、移动和操纵材料(包括体素本身)等工作的结构。”

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图片来源:Amira Abdel-Rahman/MIT Center for Bits and Atoms

这项创新还依赖于机器人确定何时需要暂停以建造更大的自身版本来继续工作的能力,因为项目的规模会增加。在某个点上,这些微小机器必须行进的距离会使它们效率低下。通过训练它们识别何时发生这种情况以及何时构建必要的、更大的迭代,整个系统可以无限地向上扩展。

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最终结果是一个同时是预期结构 *和* 建造它的机器人。麻省理工学院解释说:“机器人本身由几个端对端连接的体素组成。“它们可以通过一端的连接点抓住另一个体素,然后像尺蠖一样移动到所需位置,在那里体素可以连接到不断增长的结构并被释放。”尽管研究人员指出,一个完全自主的体素机器人系统仍“需要数年时间”,但近期的进展展示了迭代机器人技术的惊人潜力及其在无数行业中的潜在影响。

其他潜在用途包括建造结构以帮助防御海平面上升和海岸侵蚀,以及3D打印房屋和太空栖息地建设。CBA的主任兼该论文的合著者Neil Gershenfeld以制造大型喷气式飞机为例:“当你制造一架大型喷气式飞机时,你需要大型喷气式飞机来运送制造大型喷气式飞机的零件。飞机的最终组装是唯一的组装。”

 

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Andrew Paul

特约撰稿人

Andrew Paul 是 Popular Science 的特约撰稿人。


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