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[智能应用]荷兰专家开发无“大脑”软体机器人 [复制链接]

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只看楼主 倒序阅读 使用道具 楼主  发表于: 前天 11:27
据埃菲社5月8日报道,为了呈现逼真的动作,从技术角度看,机器人正变得越来越复杂。但有时只需要几根管子,外加空气和一些物理定律,就能让机器人以协调的方式自主移动。
荷兰原子与分子物理研究所创造出一种小型软体机器人。之所以被称为“软体机器人”,是因为它使用的材料类型,同时也指它的行为和移动方式。其设计灵感来源于自然界和一些动物。比如,由布料制成的大型圆柱体玩偶,在充气的情况下会舞动起来。
大多数机器人在很大程度上依赖中央处理器来协调动作。而动物则通过整合神经系统、身体力学以及与周围环境的互动来协调动作。协调分散化使它们能够避免依赖大脑的持续指挥。
依据这两种情况,研究小组创造了迄今为止移动速度最快、最简单的软体机器人之一。这种机器人不配备计算机、软件和传感器,而是依靠自己的身体以及与环境的互动来协调地移动。
这项研究成果发表在英国《自然》周刊上。机器人的腿由弯曲的硅胶管构成。在没有气流的情况下,硅胶管会保持稳定的弯曲姿态。
当引入稳定的气流时,每条腿都会单独自主摇摆和抬升。但当几条腿聚拢在一起时,它们的动作会迅速同步,呈现出有节奏的步态。
该研究报告的第一作者阿尔贝托·科莫雷托指出,“秩序从混乱中产生。现在不需要代码,也不需要指令。当腿自发地同步时,机器人就起飞了”。
其原理与萤火虫同步发光或心脏细胞同步跳动是一样的:复杂的集体运动源于简单的相互作用。
该机器人的运动源于压力、折痕的形成和管道阻力之间的反馈回路,类似于机械心跳,将多个肢体物理性地连接在一起。
此外,这还是一款移动速度极快的机器人。在引入气流的情况下,其速度可以达到每秒30个身体长度。
机器人腿部之间的同步可以自行适应环境的变化。当机器人从陆地移动到水中时,它的步态会自动从跳跃模式转变为自由泳模式。
研究人员指出,该机器人的运动源于身体与环境之间的密切关系,因此步态的转换无需中央处理器或控制逻辑。
研究报告的作者之一曼纳斯·朔马克解释说,类似的分散式智能在生物学中经常出现,比如海星。海星能够利用局部反馈和身体动力学、而不是“中央大脑”来协调数百条管足的动作。
从智能药片到太空技术,这种软体机器人未来的应用范围广泛。荷兰原子与分子物理研究所在一份声明中说,未配备微电子装置的安全微型机器人可以被吞咽,并在自主到达目标组织后释放药物。
它还可能为开发适应太空等极端环境的自动机械铺平道路,因为在这些环境中,传统电子设备可能会出现故障。
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只看该作者 沙发  发表于: 前天 11:28
荷兰专家开发无“大脑”软体机器人介绍
研发概况
荷兰原子与分子物理研究所创造出一种小型软体机器人,相关研究成果发表在英国《自然》周刊上1。该机器人被称为软体机器人,既因其使用的材料类型,也指它的行为和移动方式,设计灵感来源于自然界和一些动物,如充气后会舞动的由布料制成的大型圆柱体玩偶。

特点及原理
无需中央控制元件
大多数机器人在很大程度上依赖中央处理器来协调动作,而这种机器人不配备计算机、软件和传感器,而是依靠自己的身体以及与环境的互动来协调地移动,类似自然界中动物通过整合神经系统、身体力学以及与周围环境的互动来协调动作,协调分散化使其避免依赖大脑的持续指挥,类似海星利用局部反馈和身体动力学来协调数百条管足的动作。

独特的运动方式
机器人的腿由弯曲的硅胶管构成。在没有气流的情况下,硅胶管会保持稳定的弯曲姿态。当引入稳定的气流时,每条腿都会单独自主摇摆和抬升,几条腿聚拢在一起时,它们的动作会迅速同步,呈现出有节奏的步态。其运动源于压力、折痕的形成和管道阻力之间的反馈回路,类似于机械心跳,将多个肢体物理性地连接在一起。
复杂的集体运动源于简单的相互作用,就像萤火虫同步发光或心脏细胞同步跳动一样,当腿自发地同步时,机器人就能够运动起来。
性能表现
速度快
这是一款移动速度极快的机器人,在引入气流的情况下,其速度可以达到每秒30个身体长度,远超传统气动机器人。

自适应能力强
机器人腿部之间的同步可以自行适应环境的变化,当机器人从陆地移动到水中时,它的步态会自动从跳跃模式转变为自由泳模式。

应用前景
从智能药片到太空技术,这种软体机器人未来的应用范围广泛。例如,未配备微电子装置的安全微型机器人可以被吞咽,并在自主到达目标组织后释放药物
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只看该作者 板凳  发表于: 前天 16:29
这段报道描述的是荷兰原子与分子物理研究所开发的新型软体机器人,这种机器人的设计灵感来源于自然界和动物的运动方式。它们通过简单的物理原理和身体结构来实现自主协调移动,而不是依赖于复杂的中央处理器和传感器。

这种软体机器人的主要特点包括:

1. 材料和结构:机器人的腿由弯曲的硅胶管构成,在没有气流的情况下保持稳定的弯曲姿态。

2. 运动原理:引入稳定的气流时,每条腿会单独自主摇摆和抬升,当几条腿聚拢在一起时,它们的动作会迅速同步,呈现出有节奏的步态。这种同步类似于萤火虫同步发光或心脏细胞同步跳动,复杂的集体运动源于简单的相互作用。

3. 无需中央控制:机器人的运动源于压力、折痕的形成和管道阻力之间的反馈回路,类似于机械心跳,将多个肢体物理性地连接在一起。这使得机器人无需中央处理器或控制逻辑即可实现步态转换。

4. 高速度和适应性:在引入气流的情况下,这种机器人的速度可以达到每秒30个身体长度。机器人腿部之间的同步可以自行适应环境的变化,例如从陆地移动到水中时,步态会自动从跳跃模式转变为自由泳模式。

5. 广泛的应用前景:这种软体机器人未来的应用范围广泛,包括智能药片、太空技术等。它们可以被设计为安全微型机器人,用于医疗领域,在自主到达目标组织后释放药物。此外,它们还可能为开发适应太空等极端环境的自动机械铺平道路。

总的来说,这种软体机器人展示了一种全新的机器人设计理念,即通过模拟自然界的运动机制来实现简单、高效、自适应的机器人运动。这种设计理念有望在未来的机器人技术发展中发挥重要作用,并在多个领域得到广泛应用。
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