由麻省理工学院的计算机科学和人工智能实验室开发的机器人，可以自我组装成各种各样的结构，应用包括救灾。

 

成群的简单、互动的机器人有潜力解锁完成复杂任务的隐形能力。然而，要让这些机器人实现真正的蜂巢式协调思维，已经被证明是一个障碍。天富注册网址

 

为了改变这种情况，来自麻省理工学院计算机科学与人工智能实验室(CSAIL)的一个团队想出了一个简单得令人吃惊的方案:自我组装的机器人立方体，它们可以翻身、绕身、在空中跳跃、在地面上滚动。

 

在该项目的第一次迭代开发六年后，机器人现在可以通过区块上的一个类似条形码的系统相互“交流”，该系统允许模块相互识别。由16个模块组成的自主车队现在可以完成简单的任务或行为，比如排成一条直线，跟随箭头，或者跟踪灯光。

 

在每个模块化的“M-Block”内部是一个飞轮，当飞轮被制动时，利用角动量以每分钟20,000转的速度移动。在每一面和每一面上都有永久磁铁，可以让任意两个立方体相互连接。

 

虽然这些立方体不能像电子游戏“我的世界”(Minecraft)中的立方体那样容易操作，但该团队设想了在灾难响应和救援方面的强大应用。想象一下，一栋燃烧的建筑的楼梯消失了。在未来，你可能只是把m块扔在地上，看着他们搭建一个临时楼梯，用来爬上屋顶或下到地下室去营救受害者。

 

“M代表运动、磁铁和魔法，”麻省理工学院教授、CSAIL主管Daniela Rus说。“‘运动’，因为立方体可以通过跳跃来移动。“磁铁”，因为这些立方体可以通过磁铁连接到其他立方体上，一旦连接上，它们就可以一起移动，并连接起来组成结构。‘魔法’，因为我们看不到任何移动的部件，而这个立方体似乎是由魔法驱动的。”

 

除了救灾之外，研究人员还设想将这些积木用于游戏、制造业和医疗保健等领域。

 

“我们的方法的独特之处在于它便宜、健壮，而且可能更容易扩展到一百万个模块，”CSAIL的博士生John Romanishin说，他是一篇关于该系统的新论文的第一作者。“m块可以以一般的方式移动。其他机器人系统有更复杂的运动机制，需要很多步骤，但我们的系统更可扩展，更经济。”

 

Romanishin和Rus以及密歇根大学的本科生John Mamish一起撰写了这篇论文。他们将于11月在澳门举行的IEEE智能机器人与系统国际会议上发表有关m块的论文。

 

以前的模块化机器人系统通常使用单元模块来处理运动，单元模块带有被称为外部驱动器的小型机械臂。即使是最简单的动作，这些系统也需要大量的协调，一次跳跃需要多个指令。

 

在通信方面，其他的尝试包括使用红外线或无线电波，这可能很快变得笨拙:如果你在一个小区域有很多机器人，它们都试图互相发送信号，这就打开了一个冲突和混乱的混乱通道。

 

当一个系统使用无线电信号进行通信时，当有很多小音量的无线电时，信号会相互干扰。天富注册网址

 

m块模块化机器人立方体

 

模块化机器人模块可以自行组装成各种结构。资料来源:Jason Dorfman/MIT CSAIL

 

早在2013年，该团队就建立了m块的机制。他们创造了使用“惯性力”移动的六面体。这意味着，不是使用移动的手臂来帮助连接结构，而是砖块内部有一个质量，他们“扔”在模块的侧面，导致砖块旋转和移动。

 

当把每个模块放在六个面中的任何一个面上时，都可以朝四个主要方向移动，从而产生24个不同的移动方向。由于没有伸出的小胳膊和附件，它们更容易免受伤害和避免碰撞。

 

虽然团队已经解决了物理障碍，但关键的挑战仍然存在:如何使这些多维数据集通信并可靠地标识相邻模块的配置?

 

Romanishin想出了一种算法来帮助机器人完成简单的任务或“行为”，这让他们想到了一个类似条形码的系统，在这个系统中，机器人可以感知与它们相连的其他块的身份和表情。