荷兰专家开发无“大脑”软体机器人

  据埃菲社5月8日报道，为了呈现逼真的动作，从技术角度看，机器人正变得越来越复杂。但有时只需要几根管子，外加空气和一些物理定律，就能让机器人以协调的方式自主移动。

  荷兰原子与分子物理研究所创造出一种小型软体机器人。之所以被称为“软体机器人”，是因为它使用的材料类型，同时也指它的行为和移动方式。其设计灵感来源于自然界和一些动物。比如，由布料制成的大型圆柱体玩偶，在充气的情况下会舞动起来。

  大多数机器人在很大程度上依赖中央处理器来协调动作。而动物则通过整合神经系统、身体力学以及与周围环境的互动来协调动作。协调分散化使它们能够避免依赖大脑的持续指挥。

  依据这两种情况，研究小组创造了迄今为止移动速度最快、最简单的软体机器人之一。这种机器人不配备计算机、软件和传感器，而是依靠自己的身体以及与环境的互动来协调地移动。

  这项研究成果发表在英国《自然》周刊上。机器人的腿由弯曲的硅胶管构成。在没有气流的情况下，硅胶管会保持稳定的弯曲姿态。

  当引入稳定的气流时，每条腿都会单独自主摇摆和抬升。但当几条腿聚拢在一起时，它们的动作会迅速同步，呈现出有节奏的步态。

  该研究报告的第一作者阿尔贝托·科莫雷托指出，“秩序从混乱中产生。现在不需要代码，也不需要指令。当腿自发地同步时，机器人就起飞了”。

  其原理与萤火虫同步发光或心脏细胞同步跳动是一样的：复杂的集体运动源于简单的相互作用。

  该机器人的运动源于压力、折痕的形成和管道阻力之间的反馈回路，类似于机械心跳，将多个肢体物理性地连接在一起。

  此外，这还是一款移动速度极快的机器人。在引入气流的情况下，其速度可以达到每秒30个身体长度。

  机器人腿部之间的同步可以自行适应环境的变化。当机器人从陆地移动到水中时，它的步态会自动从跳跃模式转变为自由泳模式。

  研究人员指出，该机器人的运动源于身体与环境之间的密切关系，因此步态的转换无需中央处理器或控制逻辑。

  研究报告的作者之一曼纳斯·朔马克解释说，类似的分散式智能在生物学中经常出现，比如海星。海星能够利用局部反馈和身体动力学、而不是“中央大脑”来协调数百条管足的动作。

  从智能药片到太空技术，这种软体机器人未来的应用范围广泛。荷兰原子与分子物理研究所在一份声明中说，未配备微电子装置的安全微型机器人可以被吞咽，并在自主到达目标组织后释放药物。

  它还可能为开发适应太空等极端环境的自动机械铺平道路，因为在这些环境中，传统电子设备可能会出现故障。