研究人员利用多个 3D 打印的小型机器人打造机器人

研究人员 佐治亚理工学院 建造了一个完全由称为“smarticles”的较小机器人组成的机器人。 这种新的运动技术挑战了用电机、电池、执行器、身体部位、腿和轮子制造机器人的传统方法。 

这项新研究得到了陆军研究办公室、国家科学基金会和西北大学研究人员的支持。 它发表在杂志上 科学机器人学。 

这些3D打印的智能活性粒子只能执行拍动两条手臂的功能。 每当有五个智能柱围成一个圆圈时，这些智能柱的潜力就会发生变化。 当它们在一起时，通过相互推动形成一个被称为“超级智能体”的机器人物理系统。 然后这个supersdmarticle就能够独立移动。 如果添加声音或光传感器，则可以通过刺激来控制它。 

这个新系统仍处于起步阶段，但通过将较小的机器人组合在一起来创建机器人的想法具有巨大的潜力。 它提供了群体能力，并且可以实现对小型机器人的基于机械的控制。 较小机器人的组合也可能带来新的运动方式。

丹·戈德曼 (Dan Goldman) 是佐治亚理工学院物理学院的邓恩家族教授。 

“这些是非常初级的机器人，其行为受力学和物理定律支配，”他说。 “我们并不打算对它们进行复杂的控制、传感和计算。 随着机器人变得越来越小，我们将不得不使用力学和物理原理来控制它们，因为它们不具备传统控制所需的计算和传感水平。”

这项研究建立在对建筑钉书钉的研究之上，这些钉书钉被倒入一个具有可拆卸侧面的容器中。 尼克·格拉维什（Nick Gravish）曾是加州大学圣地亚哥分校的博士生，现在是一名教员，他拆除了集装箱的墙壁，创造出了可以独立存在的结构。 他意识到，机械物体可以组合在一起，以创建比其单个组件具有更多功能的结构。 

“由其他基本机器人组成的机器人成为了我们的愿景，”戈德曼说。 “你可以想象制造一个机器人，在其中稍微调整它的几何参数，就会出现本质上新的行为。”

研究生研究助理威尔·萨瓦 (Will Savoie) 用 3D 打印机制造了电池供电的智能立柱。 他们有电机、简单的传感器和一些计算能力。 单独而言，智能柱不能做太多事情，但当它们被放入环中时，它们能够改变位置并相互交互。 

高盛表示：“尽管没有单个机器人可以自行移动，但由多个机器人组成的云可以在分开时移动，在拉合时收缩。” “如果你在小机器人云周围放一个环，它们就会开始互相踢打，而更大的环——我们称之为超级粒子——会随机移动。”

研究人员还了解到，他们可以通过使用光电传感器来控制机器人的运动。 他们能够用光束阻止手臂拍打。 

“如果你手电筒的角度恰到好处，你就可以突出显示你想要不活动的机器人，这会导致环向它倾斜或远离它，即使没有机器人被编程为向光移动，”戈德曼解释道。 “这允许以一种非常基本的、随机的方式控制整体。”

这些新进展将有助于创建由多个较小设备组成的群体机器人。 可以对它们进行更改，以便它们在各种不同的情况和应用中有用。 美国陆军也对这个新项目感兴趣，因为它可以帮助创建可以改变其模式和功能的变形机器人。