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據美國《生活科學》雜志報道，美國宇航局希望擁有一種類似變形金剛的機器人。最初的時候，這種機器人不過是一架飛機投放到沙漠的100個積木式模塊組件，降落之后，這些模塊會組裝成一個漫游者機器人。機器人首先朝一個沙丘行進，抵達沙丘之后搖身一變，長出機械腿進而爬上沙丘。一旦置身沙丘頂部，這個積木式機器人再次變身為一個溫室，在兩周時間內充當一組種子的保護神。0 Y1 H: f E) s' n
自行決定何時何地變身
5 j9 h. m2 {. o. T5 _" U0 C 在兩年多前一項引人注目的計劃中，所需模塊組件中只有20個被制造出來。將這些模塊組裝之后，我們便得到了稱之為“超級機器人”的現實版變形金剛。南加利福尼亞州大學多形態機器人技術實驗室負責人沈偉民(Wei-Min Shen，音譯)表示：“你可以制造大量不同類型的機器人，讓它們從事不同類型的工作，但這種方式需要投入巨資?！?font class="jammer">& Z% O4 ^0 Z# e& Z4 X4 ]- \' F/ F
超級機器人并不能像新片《變形金剛2：墮落者的復仇》中的巨型機器人那樣變身為卡車或者F-22噴氣式戰斗機。研究人員希望，與超級機器人類似的模塊化機器人能夠在將來的某一天，根據所擔負任務的需要自行決定在何時以及何地變身以適應所處環境。+ i# {9 O; |$ f' E7 s" Y1 d& o
自我修復 自我組裝& o" L! J' L' @; ~' ~- M$ c1 V
迄今為止，超級機器人已經可以將2條、4條或6條機械腿進行組合。它能夠像一條機器蛇一樣移動——滑行或者橫向移動——甚至還可以像毛蟲那樣一步一步向前挪動。其中6個模塊可以組裝成一個滾動履帶，一些組合甚至可以征服繩索。沈偉民在接受《生活科學》雜志采訪時說：“如果需要攀爬什么東西，他就會‘長’出腿；如果需要下坡，它就會變身成一個球，然后滾下去。”* ~) y# ^6 |1 P& [
多年以前，世界上一些學院實驗室就已經研制出類似超級機器人這樣的可重構機器人。2008年，賓夕法尼亞州大學一支研究小組研制的步行模塊化機器人成為媒體關注焦點，在“四分五裂”之后，這款機器人能夠進行自我組裝。. e6 c1 g& o9 r
南加州大學的超級機器人同樣演示了類似的自我修復和自我組裝能力。它的每一個模塊都是一個獨立的機器人，并利用紅外和無線電通訊手段與其它模塊“對話”。模塊會一直對形勢進行評估，以確定其它哪些模塊就在自己附近以及充當了組裝后的超級機器人的機械臂還是機械腿。& j' X2 G& w3 |- k
沈偉民說：“我們所做的其中一個演示是，將一個機器人‘切’成兩半，而后讓每一半變身為一條獨立的機器蛇。也就是說，固定的中央大腦是不存在的?！痹谝环譃槎?，長著4條機械腿的超級機器人可能立即變身為2個擁有2條機械腿的機器人。兩腿機器人有些可以像蝶泳選手一樣移動身體。) S& }9 m V- B% u5 R& K+ O% o+ y
打造“活”機器人/ ?, {- a! J4 s/ i2 Z5 g6 x
除了宇航局外，美國一些軍事機構以及政府部門也對可變形并具有自我修復能力的機器人產生濃厚興趣。沈偉民的研究得到美國國防部高級研究計劃局、美國空軍以及國家科學基金會的資助。: p, x# p% C6 q& t
毫無疑問的是，研究人員需要付出更多努力和汗水，才能讓超級機器人擁有完全自治能力，按照形勢需要自行作出決定。事實早已證明，打造能夠讓傳統機器人作出更準確判斷的人工智能技術面臨相當大的挑戰。相比之下，模塊化機器人作決定過程更加復雜，對人工智能的要求也更高，它們需要在任何既定環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該變成什么形狀。下一步所要實現的目標是，讓它們自行作出決定?！?br />
) x0 G. u1 o c 一種解決之道可能是采用生物學技術。沈偉民的實驗室已提出“數字激素”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，其中一些模塊負責向其它所有模塊傳送確定信號，以就是否變身為步行或滾動超級機器人等指令進行溝通。實際上，這種仿生技術此前就已經出現。沈偉民及其同事將超級機器人的模塊形象地稱之為“機器人的干細胞”，能夠變身為多種角色。. x; J# o' C7 Y p, d- e$ O9 o
機器人的未來5 C I: N9 }; C- d, `5 o& d
超級機器人的后代可能讓宇航局的終極夢想成為現實，即打造一個可以完全自行組裝的空間站，以減少對人類宇航員進行的昂貴而耗時的太空行走的需要。據悉，沈偉民及其南加州大學的同事彼得·威爾(Peter Will)利用一個空氣曲棍球臺——模擬太空中的地心引力——對這一想法進行了驗證。演示過程中，兩個機器人模塊利用電纜抓住其它模塊并引導它們完成對接。
) v, c* Z/ ?+ W8 [ 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的一段路要走，但對于研制功能更為強大的機器人——例如能夠自我復制的機器人，沈偉民還是信心十足。他說：“對于這些事情，我充滿很強的信念。當然了，一個人的力量終究有限，不可能帶來太大變化，但我堅信這就是機器人的未來?！?/td> |
發表于 2009-7-24 14:04:45
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