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  • 一个模块化机器人魔方卡与M-块的休息场所。

    一个模块化机器人魔方卡与M-块的休息场所。

    图像:杰森夫曼/ MIT CSAIL

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自我转变的机器人块跳跃,旋转,翻转,并识别彼此

一个模块化机器人魔方卡与M-块的休息场所。

澳门太阳城最新网站计算机科学和人工智能实验室开发的,机器人能自我组装成各种结构与应用,包括检查。 看视频


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亚当·康纳 - 西蒙斯
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MIT Computer Science & Artificial Intelligence Lab

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操作简单,交互机器人群必须开启隐身能力,为完成复杂任务的潜力。让这些机器人实现协调的真正的蜂巢般的心态,不过,已被证明是一个障碍。

在努力改变这一状况,从澳门太阳城最新网站计算机科学和人工智能实验室(CSAIL)团队想出了一个令人惊讶的简单方案:自组装的机器人立方体,可以爬过和周围彼此,在空中飞跃和跨越滚地面。

该项目的第一次迭代六年之后,机器人现在可以“沟通”相互利用上,使各模块相互识别块的每个面的条形码类的系统。的16个块的自主舰队现在可以完成简单的任务或行为,诸如形成一条线,以下的箭头,或跟踪光。

每个模块化“M-块”内是移动以每分钟20,000转,利用角动量当飞轮制动的飞轮。每个边缘和每个人脸上都是让任何两个立方体彼此相连的永久磁铁。

而立方体不能很一样容易,比方说,那些从视频游戏操纵的“我的世界”的团队设想在检查强的应用程序,并最终救灾。想象着火的大楼,其中楼梯已经消失。在未来,你可以设想简单地扔在地上M-块,看着他们建立了攀爬到屋顶的临时楼梯,或到地下室救助灾民。

“M代表运动,磁铁,魔术,说:”澳门太阳城最新网站教授及主任CSAIL丹妮拉RUS。 “‘运动’,因为立方体可以通过跳跃移动。 “磁体”,因为立方体可以使用磁体连接到其他立方体,并且一旦连接,他们可以一起移动,并连接到装配结构。 “魔”,“因为我们没有看到任何移动部件,以及立方体似乎是由魔法驱动。

而机制是在里面相当复杂的,外部则正好相反,这使得能够更坚固的连接。超出检查和抢救,研究人员还设想使用块之类的游戏,制造业和医疗保健。

“我们的做法的独特之处是,它的价格低廉,功能强大且可扩展到一百万的模块可能是比较容易,'说CSAIL博士生约翰romanishin,关于该系统的新论文主要作者。 “M-块可以在一般的方式移动。其它机器人系统具有需要许多步骤更为复杂的运动机制,但是我们的系统更具可扩展性。”

romanishin写文章旁边RUS和美国密歇根大学的本科生约翰mamish。他们将在澳门关于智能机器人和系统的IEEE的国际会议在十一月提交一份关于M-块的纸。

先前的模机器人系统通常使用的单元模块与已知作为外部致动器的小的机器人手臂滑车运动。这些系统需要,即使是最简单的运动有很多协调的,与一个跳跃或跳多个命令。

在通信方面,其他尝试已经涉及使用红外光或无线电波,它可以迅速得到笨拙的:如果你有很多在小范围内的机器人,他们都试图给对方发送的信号,它开辟了一个冲突和混乱的凌乱通道。

当一个系统使用的无线电信号进行通信,信号可以当在小体积的许多无线电设备相互干扰。

早在2013年,该团队构建了他们的M-块机制。他们创造了六面即走动使用一种叫立方体“的惯性力。”这意味着,而不是使用移动手臂,帮助连接结构,块让他们内部的质量,他们“扔”反对的一边模块,这导致旋转和移动的块。

当放置在六个面中的任何一个,这导致在24个不同移动方向的每个模块可以在四个主要方向移动。没有小武器和附属物伸出块,这是一个更容易为他们免费入住损坏和避免碰撞。

知道车队已经解决了物理障碍,关键的挑战仍然存在:如何让这些立方体沟通,并可靠地鉴别相邻模块的配置?

romanishin想出了旨在帮助机器人完成简单的任务,或“行为“,这导致他们的条形码般的系统,其中机器人可以感觉到他们是怎么连接到其他模块的身份和面子的想法算法。

在一个实验中,球队不得不模块变成一个随机结构的线,他们看着若模块可确定它们相互连接的具体方式。如果他们没有,他们不得不选择一个方向并推出这种方式,直到他们结束了在该行的末尾。

基本上,这些块中使用的他们是如何以指导他们选择移动运动而彼此连接的结构 - 和90%的米块的成功地得到成一条线。

该团队指出,构建出电子是非常具有挑战性的,努力适应如此小的封装内错综复杂的硬件时尤其如此。使M-块群较大的现实,球队希望就是 - 越来越多的机器人做出更大挤满了各种结构的强大功能。

该项目得到了支持,部分由美国国家科学基金会和亚马逊机器人。


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