人民網>>科技

澳科學家研究“軍蟻搭橋”現象:打造特種機器人

2015年11月26日10:49    來源:環球網    手機看新聞

據澳大利亞《悉尼先驅晨報》11月24日報道,軍蟻善於用身體搭建臨時橋梁,極大地平衡了成本和效益問題,而科學家可以借鑒軍蟻這項“集體智慧”,仿造特種機器人。

據報道,成群結隊的勇猛軍蟻以搭建身體橋梁著稱,可以在數秒鐘內快速拆橋和搭橋,這使得它們可以跨越很遠的地方。悉尼大學裡德教授(Chris Reid)與美國和德國的科學家們正在新澤西理工學院進行一項有關軍蟻的合作研究。他們通過視頻拍攝捕捉到和分析了軍蟻搭橋畫面。

報道說,他們的研究可以幫助工程師開發機器人系統,仿造特種機器人,在人類無法觸及或危險地方,進行探索和救援工作。

參與研究的裡德教授表示,軍蟻可以用它們最快的速度通過未知或有潛在危險的地形。之前大家錯誤認為軍蟻搭橋后保持相對靜態的結構,其實軍蟻會因地制宜調整它們的“橋梁”,改變位置尋找最佳捷徑,隨時擴大“橋面”,適應更大的螞蟻交通流量。

據報道,11月24日,裡德教授發表在《美國國家科學院院刊》的研究成果,詳細描述了螞蟻遷移身體橋梁的過程。他稱,在藤條和樹枝交叉地方游走的螞蟻,通過搭橋緩緩向其他地方移動,創建捷徑,逐漸增加“橋梁”的長度,不斷添加新螞蟻,在完成搭橋之前都保持懸挂半空的狀態。他表示,盡管軍蟻可以通過生物橋梁縮短游走時間,但是它們也要保証有足夠數量的螞蟻完成其他重要任務。當它們搭橋時,必須平衡成本和收益問題。

據悉,科學家的這系列發現對自組裝系統的研發有所影響,如研發可變形的特殊材料和自調控的機器人族群等。這些系統都依賴於群體智能,一種建立在自組織系統集體行動上的人工智能。這些自組織系統是小型獨立集合體自建的結構或模式,不存在中心控制體。自然界中的昆虫如螞蟻和蜜蜂都是沒有一致的中心控制體,整體的行動不是由個體決定。裡德教授表示,這樣使得群體比個體獲得更大的信息量,科學家可以這些行為中獲得很多靈感。

裡德教授表示,過去大家總是使用單個又昂貴的機器人,而這些機器人團隊行動卻無法緊密結合,如果沒有事先程序設定,就不能應對復雜多變的環境。目前螞蟻的團隊合作能力遠超過最好的機器人。裡德教授認為,成群的機器人執行類似於螞蟻行動的命令,或將更好地適應復雜多變的環境。他稱,一群仿造螞蟻的機器人可以偶爾適當損失幾個,對整體幾乎無任何影響。曾經讓單個又昂貴的機器人束手無策的損失,仿造的特種機器人都可以應對。(實習編譯:楊文穎 審稿:譚利婭)

(責編:魏艷、馬麗)

社區登錄
用戶名: 立即注冊
密  碼: 找回密碼
  
  • 最新評論
  • 熱門評論
查看全部留言

24小時排行 | 新聞頻道留言熱帖