哈佛科学家研制机器蚂蚁“施工队”

极客 作者:邮箱投递 2014-02-15 03:13:16 阅读:464
来自哈佛大学的科学家和生物工程研究所的工程师正在研制机器蚂蚁,试图打造一支由机器蚂蚁构成的建造团队,可以自主建造城堡模型、塔等建筑,机器蚂蚁之间通过红外和超声波信号进行传输和联络,全过程都是自主完成,不需要太多的人工介入。机器蚂蚁也会遵循一些“交通规则”,可以进一步确定它们的下一步行动。   机器蚂蚁   机器蚂蚁设计思路是利用了蚂蚁的“勤劳”特点,它们是优秀的建设者,如果我们能设计并制造出拥有智能技术的机器蚂蚁,就可以大大简化建造过程和压缩人工成本。科学家认为机器蚂蚁的最大用途之一是在其他行星上进行基地建造,现在这些机器蚂蚁可以进行一些简单塔型建筑的建造,整个过程体现了极强的自主执行能力。   研究人员认为每一只机器蚂蚁单体都有各自的具体任务,并对其所负责的建造工作有着详细“思考”,机器蚂蚁之间以及它们与控制系统之间的联系通过红外和超声波传感器进行,并且在移动的过程中还会“自觉”遵守简单的规则,确定是否继续或者停止移动,这样可以避免机器蚂蚁之间发生碰撞。   科学家制定的交通规则可以让机器蚂蚁在建造过程中知道自己应该去哪儿,如何将建造用的砖头放置在合适的位置上,甚至是如何爬到更高的通道上。在测试过程中,科学家使用了轻质的泡沫材料来验证机器蚂蚁的自主能力,结果发现机器蚂蚁的自主创作能力非常强大,给科学家留下了深刻的印象。   未来机器蚂蚁将被更多地用于各种建筑的建造,可以在危险的环境中使用机器蚂蚁来执行任务,比如一些地震的避难所、水下栖息地或者是月球和火星上的基地等。来自哈佛大学的计算机科学家Radhika Nagpal认为机器蚂蚁的研制让我们知道如果没有一个主导角色也可以完成一个复杂结构的建造,另外在合作过程中没有太多的相互探讨,体现出非常默契的一面。   蚂蚁的建造能力一直令科学家感到惊讶,数以百万计的蚂蚁可以建造起一个接近2.4米高的复杂巢穴,它们不需要复杂的设计图纸,仅仅是依靠一种简单的沟通渠道,它们互相观察并采取相应的行动来完成这项庞大的工程。因此机器蚂蚁也有类似的能力,不需要复杂的指挥中枢和联络系统,也可以完成建造任务。   在不久的将来,机器蚂蚁将取代人类在危险的环境中进行建造工作,其自主工作能力更强,不需要复杂中枢控制的情况下完成建造工作,而不会陷入混乱之中。本项研究发表在《科学》期刊上。该研究的意义在于即使一些机器蚂蚁出现了故障,也不会影响到整个建造的建造,这对行星基地的建设有着重要的意义。

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