白蟻可以建造比自身大數百倍的土堆,它們獨立工作,無需溝通或領導。受這些生物的啟發,科學家們創造了機器人,它們僅使用一些簡單的規則和環境線索來建造類似城堡的結構和金字塔。
所有機器人都是獨立工作的。每個機器人都沿著網格移動,可以移動、爬上臺階以及舉起和放下磚塊。它們使用感測器來檢測其他機器人和現有的磚塊,並根據一套簡單的規則對這些刺激做出反應,例如何時放置磚塊或爬上更高的臺階。哈佛大學計算機科學家、合著者賈斯汀·沃弗爾(Justin Werfel)表示,每個三維結構的模板都被轉化為一套特定的“交通規則”,並與機器人行為的固定規律相結合。他的團隊的研究成果今天發表在《科學》雜誌上。
洛桑瑞士聯邦理工學院的機器人專家阿爾切里奧·馬蒂諾利(Alcherio Martinoli)表示,將交通規則和機器人行為相結合的想法“從工程角度來看非常出色”。馬蒂諾利說:“它只是將一個複雜的逆向工程問題分解為必須協同工作的兩個資訊部分。” 他沒有參與這項工作。
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沃弗爾說,機器人在人類會覺得“骯髒、危險和沉悶”的地方很有用。這意味著這種群體機器人可能對火星上的第一個建設專案有用,或者在不久的將來,可用於建造堤壩以防止洪水。他補充說,獨立行動的機器人構成了一個強大的系統。“如果一些機器人被洪水沖走,其他的機器人也不必改變他們正在做的事情。”
他說,另一個優點是可擴充套件性。“如果你想將該系統應用於更大的洪水,你所要做的就是新增更多機器人。它們的程式設計中沒有任何內容取決於有多少機器人。”