重量仅10克,批量生产后成本可降至1美元,微型蚂蚁机器人登上Nature

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近一段时间,波士顿动力旗下的机器人Spot和Atlas不断刷新人类对于大型机器人灵敏度的认知。现在,瑞士洛桑联邦理工学院(EPFL)和大阪大学(Osaka University)的科学家们基于蚂蚁的团队合作行态研发出一款名为Tribots的微型蚂蚁机器人,它体积小、重量轻、设计简单。

受陷阱颚蚁(Trap-jaw ants )启发的机器人

就个体而言,蚂蚁不能有限的力量和智慧云。然而,当它们结合成群后,就不能运用策略来完成复杂的任务并逃避更大的掠夺者。

你这俩三足T形机器人被称为Tribots。它们不能通过折叠你这俩薄的材料片在几分钟内组装完毕,这使其不能大规模生产。

Tribots全版自主、不受限制,配备红外和接近传感器,用于检测和通信。根据应用,它们不能容纳更多的传感器。

具体而言,Tribots的设计是基于陷阱颚蚁(Trap-jaw ants )的行为模式——既不能爬行前进,必要时又不能跳跃。“朋友 的动作模仿了陷阱颚蚁(Trap-jaw ants )。你这俩昆虫通常会爬行,可是为了逃避捕食者,朋友 会用强大的下颚同去从一片叶子跳到另一片叶子,”第一作者Zhenishbek Zhakypov说。

Tribots通过折纸设计群克隆了你这俩弹射机制,该设计结合了多个行态记忆合金执行器。可是,单个机器人不能产生这俩不同的运动步态:垂直跳跃,水平跳跃,暴露障碍物,在纹理地形上行走以及在平坦皮层上爬行。

角色:领导者,工人和探险家

尽管具有相同的解剖行态,但每个机器人根据情形被分配为特定的角色。“探索者”探测路径中的物理障碍物,相似 物体,山谷和山脉。在检测到障碍物后,朋友 会通知我所一群人。可是,“领导”给出指示。与此同去,“工人”集中力量移动物体。在你这俩团体里,角色不必固定,不能根据不能 互相转换。

“每个Tribot就像蚂蚁一样扮演不同的角色。可是,当朋友 面对新任务或未知环境时,甚至在你这俩成员迷路时,朋友 可是能即时承担新角色。这超出了真正的蚂蚁所能做的。”Paik说。

每个Tribots自身智能化程度不必高,科学家们更多地将它们作为有另一个 团体来进行统一智能化控制。通过团队合作,一群Tribots能在复杂地形里轻松穿行。

目前Tribots的行动还比较缓慢,从视频里朋友 不能看完,16倍速下Tribots的行动还是不算快。但强度单位不必重点,交流和合作才是关键。

未来的应用

Tribots的重量仅为10克,因其基本是由轻薄的PCB板折叠而成,全都能大批量生产。由于通过批量化生产,不能使每个Tribots的成本降至1美元,没法就不能在目标区域放置成百上千个Tribots,一两小时左右它们就能完成对地形的测量和表征、寻找辐射点或热点等操作。

当然,由于Tribots的动作能快一点 你这俩,朋友 就不能在家庭厨房或餐厅里用它们收拾食物残渣并将餐盘归位。值得一提的是,Tribots有有另一个 很大的优势——由于团队里的某个成员冒出失误,整个团队仍然能继续正常运作,把冒出失误的成员替换即可。

参与设计蚂蚁机器人的Jamie Paik说: “Tribots有独特的集体合作能力,你这俩微型机器人不能更好地适应未知的环境。可是,在你这俩任务中,Tribots比大型机器人有更强的表现力。”

该团队的论文已发布在《Nature》上:点此查看