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- ]8 l( U% d' \. }1 U; l 據(jù)美國(guó)《生活科學(xué)》雜志報(bào)道,，美國(guó)宇航局希望擁有一種類(lèi)似變形金剛的機(jī)器人。最初的時(shí)候,，這種機(jī)器人不過(guò)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(huì)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(zhǎng)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+ @; f, {& z6 Z: T0 m 自行決定何時(shí)何地變身
1 M7 j; v" g( V" ], Z0 |3 u% L 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(lái),。將這些模塊組裝之后,，我們便得到了稱(chēng)之為“超級(jí)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(lèi)型的機(jī)器人,，讓它們從事不同類(lèi)型的工作，但這種方式需要投入巨資,�,！�# E8 Q3 h0 Z. p5 X+ r% y! ~; a
超級(jí)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(chē)或者F-22噴氣式戰(zhàn)斗機(jī)。研究人員希望,，與超級(jí)機(jī)器人類(lèi)似的模塊化機(jī)器人能夠在將來(lái)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,。
2 n4 N$ K6 q- x 自我修復(fù) 自我組裝9 ~ U z$ R$ n' j9 O
迄今為止，超級(jí)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(dòng)——滑行或者橫向移動(dòng)——甚至還可以像毛蟲(chóng)那樣一步一步向前挪動(dòng)。其中6個(gè)模塊可以組裝成一個(gè)滾動(dòng)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(shuō)：“如果需要攀爬什么東西，他就會(huì)‘長(zhǎng)’出腿,；如果需要下坡,，它就會(huì)變身成一個(gè)球，然后滾下去,�,！�- ~: t c5 y Q4 m$ A
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(lèi)似超級(jí)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,。0 |, _+ b8 M9 Y+ z
南加州大學(xué)的超級(jí)機(jī)器人同樣演示了類(lèi)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(wú)線電通訊手段與其它模塊“對(duì)話”,。模塊會(huì)一直對(duì)形勢(shì)進(jìn)行評(píng)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(jí)機(jī)器人的機(jī)械臂還是機(jī)械腿,。9 }) G. d& L' o: ]6 w$ o
沈偉民說(shuō)：“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(shuō),，固定的中央大腦是不存在的�,！痹谝环譃槎�,，長(zhǎng)著4條機(jī)械腿的超級(jí)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(dòng)身體,。( W0 T" A% W$ j9 I% @( ?! B9 V5 r
打造“活”機(jī)器人0 I- |5 T1 {1 R! ]9 E1 i) O
除了宇航局外，美國(guó)一些軍事機(jī)構(gòu)以及政府部門(mén)也對(duì)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(guó)國(guó)防部高級(jí)研究計(jì)劃局,、美國(guó)空軍以及國(guó)家科學(xué)基金會(huì)的資助。/ w6 s+ o9 M! u
毫無(wú)疑問(wèn)的是,，研究人員需要付出更多努力和汗水,，才能讓超級(jí)機(jī)器人擁有完全自治能力,，按照形勢(shì)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(guò)程更加復(fù)雜,，對(duì)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�,！�; H& P0 M% F: p6 M* ?5 n+ [8 Z
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(hào)，以就是否變身為步行或滾動(dòng)超級(jí)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(jí)機(jī)器人的模塊形象地稱(chēng)之為“機(jī)器人的干細(xì)胞”,，能夠變身為多種角色,。' f- u: R" ], v5 z) Q
機(jī)器人的未來(lái)
6 h# v& u \+ e$ _ 超級(jí)機(jī)器人的后代可能讓宇航局的終極夢(mèng)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(duì)人類(lèi)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(tái)——模擬太空中的地心引力——對(duì)這一想法進(jìn)行了驗(yàn)證,。演示過(guò)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(duì)接。" r& I2 n2 G; h
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(zhǎng)的一段路要走,，但對(duì)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(shuō)：“對(duì)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(lái)太大變化,，但我堅(jiān)信這就是機(jī)器人的未來(lái)�,！� |
發(fā)表于 2009-7-24 14:04:45
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