白蚁可以建造比自身大数百倍的土堆,它们独立工作,无需沟通或领导。受这些生物的启发,科学家们创造了机器人,它们仅使用一些简单的规则和环境线索来建造类似城堡的结构和金字塔。
所有机器人都是独立工作的。每个机器人都沿着网格移动,可以移动、爬上台阶以及举起和放下砖块。它们使用传感器来检测其他机器人和现有的砖块,并根据一套简单的规则对这些刺激做出反应,例如何时放置砖块或爬上更高的台阶。哈佛大学计算机科学家、合著者贾斯汀·沃弗尔(Justin Werfel)表示,每个三维结构的模板都被转化为一套特定的“交通规则”,并与机器人行为的固定规律相结合。他的团队的研究成果今天发表在《科学》杂志上。
洛桑瑞士联邦理工学院的机器人专家阿尔切里奥·马蒂诺利(Alcherio Martinoli)表示,将交通规则和机器人行为相结合的想法“从工程角度来看非常出色”。马蒂诺利说:“它只是将一个复杂的逆向工程问题分解为必须协同工作的两个信息部分。” 他没有参与这项工作。
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沃弗尔说,机器人在人类会觉得“肮脏、危险和沉闷”的地方很有用。这意味着这种群体机器人可能对火星上的第一个建设项目有用,或者在不久的将来,可用于建造堤坝以防止洪水。他补充说,独立行动的机器人构成了一个强大的系统。“如果一些机器人被洪水冲走,其他的机器人也不必改变他们正在做的事情。”
他说,另一个优点是可扩展性。“如果你想将该系统应用于更大的洪水,你所要做的就是添加更多机器人。它们的编程中没有任何内容取决于有多少机器人。”