一群無意識的微型機器人竟能協同工作,像細菌入侵細胞一樣操縱路徑!

一群無意識的微型機器人竟能協同工作,像細菌入侵細胞一樣操縱路徑!

來自專欄 機器人大講堂

微型機器人我們見過不少,

它們中的很多靈感來源於昆蟲,

一些昆蟲能夠有意或無意識地集體行動,共同完成「任務」

比如蜜蜂、蝗蟲、螞蟻……

近日,法國波爾多大學的研究人員發現,微型無意識的機器人能夠像集體行動的昆蟲一樣協同工作,並且移動圍欄!實驗發表在了《物理評論快報》雜誌上的論文中。

既然是無意識的機器人,是怎樣協同工作的呢?

先前有研究已經表明,那些沒有電腦控制的小型自動機器人往往會像氣體中的分子一樣,在有限的空間里沒有規律地「遊盪」。而在今天的這一實驗中,波爾多大學的研究員們在此基礎上增加了更多的機器人。

所有這些微型機器人由電池驅動,形狀類似小昆蟲,每一個大約長4厘米。在它們身體的底部有不易被發現的小腿。當把它們放在桌面上時,它們可以通過振動以大約每秒30厘米的速度向前推進。

在第一項實驗中,研究人員將這些微型機器人放入一個柔性的封閉的環中,結果這些機器人與封閉空間中的氣體分子的運動軌跡非常像,它們隨意地繞著圓圈旋轉。

但是當有更多的「同類」加入時,機器人開始分成兩類,其中一類機器人像氣體一樣隨意移動,另一類沿著邊界聚集,在邊緣形成圍欄。

並且,隨著這些微型機器人的移動,兩組的成員不斷變化!

有視頻有真相

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https://www.zhihu.com/video/983111683090345984

在第二項實驗中,研究人員發現這些微型機器人可以共同推動它們的外殼向前推進,並通過一個孔結構!類似細菌入侵細胞。

與第一項實驗中的柔性環不同,第二項實驗採用了堅硬的封閉環,這樣,整個環就可以移動到另一個平面上。

這時我們發現,機器人會聚集在封閉環的一端,然後將其向某一方向移動。實驗發現這些微型機器人實際上可以操縱它們的路徑。在某一時刻,通過擠壓圍欄,它們可以通過一個孔結構,和細菌入侵細胞的運動很像。研究人員甚至發現,這些機器人也可以在圓形物體周圍操縱它們的圍欄。

https://www.zhihu.com/video/983111734428704768

這兩項實驗的結果同時具有非常的意義,或許它們可以解釋昆蟲或微生物是如何進行複雜行為操縱的。此外,人們還可能由此指導微型機器人的設計,使這些微型機器人能夠在生物系統中移動……


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