無人類指導 無計算機引導 “無腦”機器人可逃脫復雜迷宮

美國北卡羅來納州立大學研究人員曾創造出一種柔性機器人，可在沒有人類或計算機指導的情況下導航簡單的迷宮，以此為基礎，他們創造了一個新“無腦”柔性機器人，可在更加復雜和動態的環境中導航。這項研究發表在新一期《科學進展》雜志上。

研究人員稱，此前研究已證明了柔性機器人能在非常簡單的障礙中扭轉和轉動，但機器人有時會被卡住，在平行障礙物之間來回彈跳。

此次新開發的柔性機器人，不但能自行轉動，逃脫曲折的迷宮，甚至還能繞過移動的障礙物。這一切都由物理智能完成，而不是由計算機引導。

這種物理智能，是指動態物體（如柔性機器人）的行為由其結構設計和材料控制，而不是由計算機或人為干預指導。新的柔性機器人由帶狀液晶彈性體制成。當機器人放置在至少55℃的表面上時，該表面比環境空氣更熱，接觸表面的部分收縮，而暴露在空氣中的部分不會。這會帶來滾動，表面越溫暖，機器人滾動得越快。

新機器人被分為兩個不同的部分，其中一半形狀像一條扭曲的絲帶向前延伸；而另一半的形狀則如同螺旋樓梯一樣。

這種不對稱設計意味著機器人的一端在地面上施加的力比另一端大。想象一個塑料杯，嘴部比它底部寬，如果在桌子上滾動時，它不會直線滾動，而是形成一個弧線，這正是由于其不對稱形狀引起的。

研究人員展示了不對稱柔性機器人設計在更復雜的迷宮中導航的能力，包括帶有移動墻壁的迷宮，以及比其身體尺寸更窄的空間。研究人員還在金屬表面和沙子上測試了新的機器人設計。

在我們以往的印象中，計算系統的控制，是機器人的“標配”。這種“無腦”機器人打破我們對機器人的傳統認知：原來不需要人為控制，不需要芯片，單純借助新型材料獨特的性能，同樣能設計出能夠運動的機器人。而且，這樣的機器人還不存在能耗問題。這為工程師設計新型機器人打開了更寬廣的思路。類似這樣的機器人，或許能應用在更加特殊的場景之中，在應用領域方面與傳統意義上的機器人互為補充。 （記者張夢然）