自我变换机器人的群体解锁了秘密能力来完成复杂的任务

一个模块化的机器人立方体在其余的M块中捕获到位。

简单的互动机器人的群体有可能解锁秘密能力，以实现复杂的任务。尽管如此，让这些机器人实现真正的蜂巢状况，已被证明是一个障碍。

为了改变这一点，来自麻省理工学院的计算机科学和人工智能实验室（CSAIL）的团队提出了一个令人惊讶的简单方案：自组装机器人立方体可以爬过彼此，贯穿空气，滚动地面。

项目首次迭代六年后，机器人现在可以在块的每张面上使用条形码的系统“互相通信”，该系统允许模块互相识别。现在，16个街区的自主车队现在可以完成简单的任务或行为，例如形成一条线，箭头或跟踪光。

在每个模块化的“M-Block”内部是一个飞轮，在飞轮制动时，使用角动量在每分钟移动到20,000转。在每个边缘，每个面部都是永磁体，使任何两个立方体彼此连接。

虽然立方体不能像视频游戏“MINECRAFT”那样容易被操纵，但该团队在灾害响应和救济中设想了强大的应用。想象一下楼梯消失的燃烧建筑。在未来，您可能只会在地上扔M块，并观察它们建造临时楼梯，以便爬到屋顶上或向下到地下室拯救受害者。

“M代表运动，磁铁和魔法，”麻省理工学院教授和CSAIL总监Daniela Rus说。“运动，”因为立方体可以通过跳跃移动。“磁铁”，因为立方体可以使用磁铁连接到其他立方体，并且一旦连接，它们可以一起移动并连接到组装结构。“魔法”，因为我们没有看到任何活动部件，并且立方体似乎是由魔法驱动的。“

除了救灾之外，研究人员想象使用博彩，制造和医疗保健等东西的街区。

“关于我们的方法的独特事件是它是廉价，强大，潜在更容易扩展到一百万个模块，”CSail Ph.D说。学生John Romanishin，领先作者关于系统的新论文。“M-Blocks可以以一般方式移动。其他机器人系统具有更加复杂的运动机制，需要许多步骤，但我们的系统更具可扩展性和成本效益。“

Romanishin与密歇根大学的Rus和本科学生John Mamish写道。他们将在11月在澳门提交关于IEEE国际智能机器人和系统国际会议的M-Block。

以前的模块化机器人系统通常使用具有称为外部执行器的小型机器人臂的单元模块来解决运动。这些系统甚至需要大量的协调，即使是最简单的动作也有多个命令进行一次跳转或跳跃。

在沟通方面，其他尝试涉及使用红外光或无线电波，这可以快速获取笨重：如果您在一个小区域中有很多机器人，并且他们都在尝试发送彼此的信号，它会开辟一个混乱的冲突和混乱的渠道。

当系统使用无线电信号进行通信时，当在较少的无线电时，信号可以相互干扰。

模块化机器人块可以自组装成各种结构。

回到2013年，该团队为M-Blocks建立了他们的机制。他们创造了六个面对的立方体，这些立方体可以使用称为“惯性力量”的东西。这意味着，代替使用有助于连接结构的移动臂，该块具有它们的质量，它们将在模块的侧面上“投掷”，这导致块旋转和移动。

当放置在六个面中的任何一个上时，每个模块都可以在四个基本方向上移动，这导致24个不同的移动方向。没有很少的武器和附属物伸出块，他们更容易保持损坏并避免碰撞。

了解球队解决了物理障碍，仍然持续存在的危急挑战：如何使这些立方体进行通信和可靠地识别相邻模块的配置？

Romanishin提出了算法，旨在帮助机器人完成简单的任务，或“行为”，它将它们带到了像条形码的系统的想法，其中机器人可以感知它们连接的其他块的身份和面孔。

在一个实验中，团队让模块从随机结构转变为一条线，如果模块可以确定它们彼此连接的具体方式，他们会观看。如果他们没有，他们必须选择方向并滚动那样，直到他们最终在线结束。

基本上，块使用它们如何彼此连接的配置，以指导他们选择移动的动作 - 90％的M-块成功进入一条线。

该团队指出，建立电子产品非常具有挑战性，特别是在试图在这种小包装内装配错综复杂的硬件时。为了使M-Block群体更大的现实，该团队仅仅想要那样 - 越来越多的机器人为各种结构具有更强大的群体制作更大的群体。

该项目部分受到国家科学基金会和亚马逊机器人的支持。