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  • 《Termes:无需监管的建筑机器人系统》

    Termes:无需监管的建筑机器人系统,由哈佛大学的工程师和科学家们已经制造出一个无需监管的建筑机器人小分队;这种自我管理系统启发了哈佛大学工程系和应用科学和Wyss学院生物工程研究所的科学家和工程师们建造一个自动建筑机器人小分队。

    Termes:无需监管的建筑机器人系统

    [Termes]

    你见过白蚁堆么?这些小虫子是天生的工程师,建造巨大的(相对于他们的大小而言)房屋,永不停歇的工作,即使有白蚁不断的死亡。

    Termes:无需监管的建筑机器人系统1

    Termes PDF

    Termes是一个集体的自动机器人系统,也是这个为期四年项目的最后成果。自动机器人小分队可以建造复杂三维建筑,如古塔、城堡和金字塔,无需中心控制或是专门人员监管。机器人能搬砖,建楼梯,爬楼梯上高层加砖。

    “我们从白蚁堆里受到的启发主要是以下两点:一是即使是一些很复杂的事情,只要团队合作,无需监管都可完成;二是不需要每个人都清楚知道自己在干什么,但需要跟着大家一起做来完善项目。”哈佛大学SEAS的计算机科学教授 Fred Kavli、主要课题负责人Radhika Nagpal这样说到。

    白蚁们合作的方式是一种被称之为间接通信的现象,也就是说白蚁群体中的每个个体都能够改变环境,却又不需要互相观察——很像蚂蚁互相为对方留下痕迹的行为。

    Termes机器人也是根据上述原则运行的。单个机器人并不知道有多少机器人在一起工作,但是每个机器人都可以评估变化,同时动态调整。

    这意味着即使一个机器人不能工作了也不影响其他机器人。工程师们给机器人布置任务目标,让机器人自己发挥着去做。

    机器人现在还是很小的——大概玩具车的大小——却又非常简单,只需四个简单类型的传感器和三个制动器即可运转。据团队成员说,机器人可以很容易地调整自身以适应项目需求,也可以派往人们难以开展工作的地方——比如说月球,虽然这是个极端的例子。

    “有可能最后你会想要介于集中和分散系统之间的东西——但我们证明了规模的极端化:它可以就像白蚁一样”Nagpal描述说“从白蚁的角度看,机器人工作的相当出色。”

    Nature provides us with impressive examples of animal construction: many species of termites build complex mounds several orders of magnitude larger than themselves. Yet the individual architects and engineers are small, expendable, and seem to operate with with little to no centralized supervision. Social termites provide an inspiration for the design of a swarm construction system, where many autonomous robots cooperatively build large-scale structures.

    Human construction traditionally involves direct human operation of tools and equipment, careful preplanning, and little or no true automation. Bringing automation to construction has the potential to improve measures like its speed and efficiency, as well as enabling construction in settings where it is difficult or dangerous for humans to work, e.g. disaster areas or extraterrestrial environments.

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