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Superbot:真正的变压器

Superbot的灵活设计允许它使用各种尺寸和形状来旅行。 (图片信用:沉/苏)

NASA想要一个可以从飞机到沙漠中掉落的100个块状模块的机器人,重新配置一个可能会开车到沙丘的流浪者,然后再次变成“成长”腿并爬上它。一旦块状机器人到达顶部,它将转变为一个温室,可以保护一组种子两周。

两个多年前在一个雄心勃勃的项目中只建造了20个模块。但是,他们被称为超级点。

“你可以建立许多不同的机器人,每个机器人都有不同的东西,但这将是太贵的,”南加州大学多态性机器人实验室主任魏民申说。

Superbot不能转化为卡车或F-22战斗机,如新的“变形金刚”电影中的棒状机器人。然而研究人员希望有一天可以何时何地决定何时何地决定模块化机器人 形状转移 并适应他们的环境,取决于手头的工作。

走路和滚动

到目前为止,Superbot已经设法使用两个,四个或六条腿形成组合,类似于机器人蛇移动,使用滑动或侧壁运动,甚至像毛毛虫一样。其六个模块可以形成滚动轨道,甚至可以搭配绳索绳索。

“如果需要爬东西,它可以生长腿,”沉告诉 爱情。 “如果它需要走下坡路,它可以变成一个球并简单地滚动。”

这种自我配置的机器人现在已经存在了几年的学术实验室。去年,宾夕法尼亚大学的研究小组引起了他们的行走模块机器人,在被踢开后慢慢重新组装。

USC的SuperBot还可以展示类似类型的自修复和自组装,因为每个模块代表一个独立的机器人,它使用红外线和无线电通信“谈论”到其他模块。模块不断评估情况,看看其他模块附近,以及它们是否应该充当组合的超级臂或腿。

“我们的示威之一是你可以拥有一个机器人并将它切成两半,所以它成为两个独立的蛇,”沉说。 “没有固定的中央大脑。”

切成两半时,四条腿的超高点可能会立即成为一对双腿机器人。双腿机器人有时使用类似于游泳者使用的“蝴蝶行程”,沉指出。

建立一个“生活”机器人

除了NASA之外的几个美国军事分支机构和政府机构也表现出对形状转移,自修复机器人的想法的兴趣。沉的工作已获得军队的Darpa研究分支机构的资金,更不用说美国空军,军队和国家科学基金会。

但是,在Superbot可以充当完全自主的情况下仍然存在许多步骤,这使得自己做出决定。创造 人工智能 (AI)可以在传统机器人中做出更高级别的决策已经证明了具有挑战性,并且模块化机器人具有决定在任何给定环境中的最佳形状或大小的额外复杂性。

“你必须告诉模块的形状是什么,”沉说。 “下一步是让他们决定'好的,我需要三条腿。'”

一种解决方案可能涉及寻找生物学。沉的实验室提出了“数字荷尔蒙”的想法,这些想法将模拟激素影响心灵和身体的方式。有些模块可以泛滥到所有其他信号,以便传递诸如是转换成步行或滚动超级点的指令。

生物学比喻之前已经出现了。沉和他的同事有时将Superbot的模块称为“机器人 干细胞“能够变成各种角色。

未来前沿的机器人

Superbot后裔甚至可以通过形成一个完全自组装的空间站来实现美国航空航天局的最疯狂的梦想,并有助于消除对人类宇航员进行的昂贵,耗时的太空走道的需求。

沉和USC同事彼得将在空中曲棍球表上展示这样一个概念,以模拟空间的微争,有两个机器人模块,可以使用电缆线来抓住其他碎片,卷起它们和码头。

自组装空间站或变形金刚可能仍然是很长的方式,但沉仍然对建立更好的机器人有信心—或者也许更好的机器人可以建立自己。

“我对这些事情有着强烈的信念,”沉说。 “当然,一个人没有太大差异,但我确实相信这是未来。”