科学家们创造了一种由多个单元组成的机器人，这些单元可以作为一个集群运行，响应刺激并作用于周围环境，而无需任何中央控制——非常像活细胞。
每个圆形单元，或“粒子”，直径最大可达 23.5 厘米。这些粒子通过磁铁松散地连接在一起，只能通过膨胀或收缩来移动。但尽管它们个体很简单，作为一个整体，它们能够做出更复杂的行为，例如朝向光源移动。研究人员在 3 月份的《自然》杂志上报道称，这种弱连接的集合体比许多其他机器人系统更具弹性，因为它没有单点故障，即使一些个体失效也能继续工作。
科学家们表示，微型化的粒子版本可用于搜索和救援行动——例如，将配备传感器的单元散布在倒塌房屋的废墟场上，以寻找被埋的受害者。微小的单元还可以将药物输送到人体难以触及的部位，或通过模拟器官形成过程中涉及的细胞活动来促进研究。
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原型粒子配备了光传感器和简单的电子设备，使其能够根据算法膨胀或收缩。每个粒子测量附近光的强度，并将该读数广播给其邻居。通过比较其检测到的光量相对于其他粒子的多少，每个单元决定何时开始膨胀和收缩的循环——从而使它们作为一个整体移动。
研究人员创建了多达 24 个粒子的集群，并表明它们可以向光源移动——这种运动类似于活细胞聚集和迁移以进行伤口愈合和其他功能的方式。“在我们的系统中，每个粒子都非常简单，并且对集群没有中央控制，”麻省理工学院计算机科学与人工智能实验室主任兼团队领导者之一 Daniela Rus 说。这些单元“协同工作，不依赖于任何特定的个体。”（Rus 在《大众科学》的顾问委员会任职。）
该机器人还可以避开障碍物并推动物体移动。在对多达 100,000 个单元进行的模拟中，即使 20% 的单元停止工作，集群仍然可以以大约一半的最高速度行进。
东京大学工程学教授 Hajime Asama 说：“这种技术有望应用于诸如搜索、收集和传输信息以及作为集群运输[物体]等任务，但他没有参与这项研究。“但在达到实际应用之前，仍有许多问题需要解决，包括适应任务、环境和机器人自身状态变化的能力。”