机器人蚂蚁：微型机器模仿昆虫群
就个体而言，单个机器人“只会乱窜”，但作为一个群体，他们可以导航。美国科学家已经建造了机器人蚂蚁并且进行了测试，他们说这些机器人蚂蚁的动作活像一个真正的蚁群。这些机器人不像昆虫，他们是配备了两个手表电机的微小立方体，这两个手表电机能为他们的移动车轮提供动力。但他们的集体动作与蚂蚁像极了。通过编程，它们只能向目标移动并且避开障碍物，机器人群体能找到最快捷的方式通过网格或迷宫。这个秘密，开放存取期刊PLoS计算生物学的研究报告，是在他们的线索，从彼此的能力-就像一个昆虫群。“单个机器人是非常愚笨的”来自新泽西技术研究所、主管该研究的研究员西蒙·卡尼尔说，“它们的内存和处理能力都非常有限。”“靠它们自己，单个机器人只会四处乱窜和迷路……但（它们）一起能协力工作和相互交流。”这是因为，机器人能像蚂蚁一样为其他机器人留下尾随足迹，而蚂蚁留下的是同伴能依靠嗅觉识辨的化学物质足迹或信息素，机器人留下的则是光感应足迹。为了实现这一点，研究人员安装了摄像头来记录单个机器人蚂蚁的行走路径。摄像头与研究员用于观察的投影机是相接的，机器人蚂蚁会沿着它们的行走路线为同伴留下固定间距的光点，每当其他的机器人尾随相同的路径时，这些光点“面包屑足迹”会越发明亮。http://cdn.yeeyan.org/upload/image/2013/03/30231052_39437.png卡尼尔博士解释说：“[每个机器人蚂蚁]的头顶都有两根天线，它们是光线感应器，如果它们的左传感器接收到的光线多，它们就会向左转；如果右边传感器接收到的光线多，它们则会向右转。”“这与蚂蚁的机制完全相同。”研究人员解释说：“机器人和蚂蚁一起工作的这种体制， 我们将其导航能力描述为“积极的反馈循环”。“如果从A到B有两条可能的路径而且其中一条路径是另外一条路径的两倍长，在行动之初，蚂蚁[或]机器人会行走相同的路径。“因为蚂蚁在较短的路径上的行进速度相对要快，在这条道路上留下的费洛蒙（或光线）数量的增长速度也就相对要快，因此，更多尾随的蚂蚁会使用该路径。” 向大自然学习 正如苏塞克斯大学的生物学家保罗·格拉汉姆博士解释说，还有许多其他的研究和工程项目为了解决问题或设计机器人从而向大自然汲取灵感。 “最典型的例子” 他说，“就是我们采用设计信息网络的方式四处移动数据包。”“蚂蚁在行进的过程中，没有同伴会负责告诉它们行走的方向，所以你可以对此进行[模仿]。例如 - 在一个复杂的网络结构中，【数据】包有可能经由不同的可能路线的交界。【数据】包将在路线的交界处为彼此留下哪条路线更为快捷的相关信息 。“他解释说，这是被称作蚁群最优化的算法的基础，这种蚁群最优化算法已经在电信网络中得到了应用。虽然格雷厄姆博士没有看到这些特殊的机器人昆虫被立即投入使用，但是他说这项研究展示了一个重要而有趣的生物学案例。“许多动物的行为都有描述性用语，如“选择”。“这表明，你不需像给蚂蚁的行为探究出一个描述性用语一样复杂的东西。“而且这些事情看起来也很酷。
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