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4 T9 X5 ~; W1 E. D. J1 L 據(jù)美國《生活科學(xué)》雜志報(bào)道，美國宇航局希望擁有一種類似變形金剛的機(jī)器人。最初的時(shí)候，這種機(jī)器人不過是一架飛機(jī)投放到沙漠的100個(gè)積木式模塊組件，降落之后，這些模塊會組裝成一個(gè)漫游者機(jī)器人。機(jī)器人首先朝一個(gè)沙丘行進(jìn)，抵達(dá)沙丘之后搖身一變，長出機(jī)械腿進(jìn)而爬上沙丘。一旦置身沙丘頂部，這個(gè)積木式機(jī)器人再次變身為一個(gè)溫室，在兩周時(shí)間內(nèi)充當(dāng)一組種子的保護(hù)神。
, O: X* H9 N* E& P( i v 自行決定何時(shí)何地變身
* X& d- s% s* o3 u2 ^3 V9 \3 f* f 在兩年多前一項(xiàng)引人注目的計(jì)劃中，所需模塊組件中只有20個(gè)被制造出來。將這些模塊組裝之后，我們便得到了稱之為“超級機(jī)器人”的現(xiàn)實(shí)版變形金剛。南加利福尼亞州大學(xué)多形態(tài)機(jī)器人技術(shù)實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)人沈偉民(Wei-Min Shen，音譯)表示：“你可以制造大量不同類型的機(jī)器人，讓它們從事不同類型的工作，但這種方式需要投入巨資?！?font class="jammer"># Y( D, e2 b( W
超級機(jī)器人并不能像新片《變形金剛2：墮落者的復(fù)仇》中的巨型機(jī)器人那樣變身為卡車或者F-22噴氣式戰(zhàn)斗機(jī)。研究人員希望，與超級機(jī)器人類似的模塊化機(jī)器人能夠在將來的某一天，根據(jù)所擔(dān)負(fù)任務(wù)的需要自行決定在何時(shí)以及何地變身以適應(yīng)所處環(huán)境。! F- L! v/ t3 t7 l! p
自我修復(fù) 自我組裝
% c! [( m) |9 U& \- o 迄今為止，超級機(jī)器人已經(jīng)可以將2條、4條或6條機(jī)械腿進(jìn)行組合。它能夠像一條機(jī)器蛇一樣移動——滑行或者橫向移動——甚至還可以像毛蟲那樣一步一步向前挪動。其中6個(gè)模塊可以組裝成一個(gè)滾動履帶，一些組合甚至可以征服繩索。沈偉民在接受《生活科學(xué)》雜志采訪時(shí)說：“如果需要攀爬什么東西，他就會‘長’出腿；如果需要下坡，它就會變身成一個(gè)球，然后滾下去?！?br />
j& k8 X( C( l2 T6 Z- y7 U 多年以前，世界上一些學(xué)院實(shí)驗(yàn)室就已經(jīng)研制出類似超級機(jī)器人這樣的可重構(gòu)機(jī)器人。2008年，賓夕法尼亞州大學(xué)一支研究小組研制的步行模塊化機(jī)器人成為媒體關(guān)注焦點(diǎn)，在“四分五裂”之后，這款機(jī)器人能夠進(jìn)行自我組裝。
6 {% }* i' L/ V4 j, s6 | 南加州大學(xué)的超級機(jī)器人同樣演示了類似的自我修復(fù)和自我組裝能力。它的每一個(gè)模塊都是一個(gè)獨(dú)立的機(jī)器人，并利用紅外和無線電通訊手段與其它模塊“對話”。模塊會一直對形勢進(jìn)行評估，以確定其它哪些模塊就在自己附近以及充當(dāng)了組裝后的超級機(jī)器人的機(jī)械臂還是機(jī)械腿。' j- j G6 v B
沈偉民說：“我們所做的其中一個(gè)演示是，將一個(gè)機(jī)器人‘切’成兩半，而后讓每一半變身為一條獨(dú)立的機(jī)器蛇。也就是說，固定的中央大腦是不存在的?！痹谝环譃槎?，長著4條機(jī)械腿的超級機(jī)器人可能立即變身為2個(gè)擁有2條機(jī)械腿的機(jī)器人。兩腿機(jī)器人有些可以像蝶泳選手一樣移動身體。3 d& `7 W6 c1 P5 q2 Z6 f) [
打造“活”機(jī)器人
1 K# [* O% h6 }" ^2 U0 m7 N: @/ j 除了宇航局外，美國一些軍事機(jī)構(gòu)以及政府部門也對可變形并具有自我修復(fù)能力的機(jī)器人產(chǎn)生濃厚興趣。沈偉民的研究得到美國國防部高級研究計(jì)劃局、美國空軍以及國家科學(xué)基金會的資助。
( M& v; e7 H. A4 {: Z7 |1 @1 Z& F1 e 毫無疑問的是，研究人員需要付出更多努力和汗水，才能讓超級機(jī)器人擁有完全自治能力，按照形勢需要自行作出決定。事實(shí)早已證明，打造能夠讓傳統(tǒng)機(jī)器人作出更準(zhǔn)確判斷的人工智能技術(shù)面臨相當(dāng)大的挑戰(zhàn)。相比之下，模塊化機(jī)器人作決定過程更加復(fù)雜，對人工智能的要求也更高，它們需要在任何既定環(huán)境下決定最理想的形狀和體積。沈偉民指出：“你不得不告訴模塊應(yīng)該變成什么形狀。下一步所要實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)是，讓它們自行作出決定?！?br />
' S8 e/ z8 g) a! }8 m: @/ c 一種解決之道可能是采用生物學(xué)技術(shù)。沈偉民的實(shí)驗(yàn)室已提出“數(shù)字激素”的想法，即模仿真正激素影響大腦和身體的方式。具體做法是，其中一些模塊負(fù)責(zé)向其它所有模塊傳送確定信號，以就是否變身為步行或滾動超級機(jī)器人等指令進(jìn)行溝通。實(shí)際上，這種仿生技術(shù)此前就已經(jīng)出現(xiàn)。沈偉民及其同事將超級機(jī)器人的模塊形象地稱之為“機(jī)器人的干細(xì)胞”，能夠變身為多種角色。
* n" i" Z0 R2 u6 c6 \ 機(jī)器人的未來9 E; A' f+ M& Q1 ~1 E, E; J
超級機(jī)器人的后代可能讓宇航局的終極夢想成為現(xiàn)實(shí)，即打造一個(gè)可以完全自行組裝的空間站，以減少對人類宇航員進(jìn)行的昂貴而耗時(shí)的太空行走的需要。據(jù)悉，沈偉民及其南加州大學(xué)的同事彼得·威爾(Peter Will)利用一個(gè)空氣曲棍球臺——模擬太空中的地心引力——對這一想法進(jìn)行了驗(yàn)證。演示過程中，兩個(gè)機(jī)器人模塊利用電纜抓住其它模塊并引導(dǎo)它們完成對接。+ c9 P, h. ^& o7 R# x
打造真正意義上的自組裝空間站或者變形金剛可能仍有很長的一段路要走，但對于研制功能更為強(qiáng)大的機(jī)器人——例如能夠自我復(fù)制的機(jī)器人，沈偉民還是信心十足。他說：“對于這些事情，我充滿很強(qiáng)的信念。當(dāng)然了，一個(gè)人的力量終究有限，不可能帶來太大變化，但我堅(jiān)信這就是機(jī)器人的未來?！?/td> |
發(fā)表于 2009-7-24 14:04:45
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