科学家们开发了微型机器人,它们可以像流体一样流动,也可以集体组装成固体形状
快速阅读: 据《技术点》最新报道,研究人员受自然界启发,开发了一种由同种材料制成的微型机器人群体,能表现得像流体或形成新固体结构。这些机器人模仿胚胎发育过程中的生物机制,如细胞间的力、极化和粘附,可协同工作并变换形态。该技术由加州大学圣塔芭芭拉分校的科学家提出,未来有望通过机器学习实现精确的形状组装。
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研究人员开发了微型机器人,它们可以“组装”并像一个集体一样行为,构建新的形状和工具。受自然界启发,研究团队确定并开发了实现其编程目标所需的主要特性。加州大学圣塔芭芭拉分校(UCSB)的研究人员设计了一种“同类材料”的机器人群体,这些微型机器人可以表现为流体或结合形成新的固体结构。这项技术可能开启机器人学的新领域。UCSB的科学家们设计了能够协同工作的简单微型机器人,这些机器人可以像一群蚂蚁或其他集体一样合作。这项研究最近发表在《科学》杂志上,描述了微型机器人单元,这些单元可以根据机器人旋转状态从“液化”状态转变为更“固态”的形态。这个概念直接源于科幻作品,如电影《终结者2:审判日》中的T-1000。研究人员声称,在研究胚胎形态发生——即细胞在人体内改变形状并变成不同组织的生物学过程——之后,他们已经将这一理论愿景变成了现实。UCSB教授奥特格·坎帕斯告诉SciTechDaily,活的胚胎组织表现出终极智能材料的特性。这些细胞能够自我重塑、自我修复,甚至调控其材料强度。它们还可以在固态和液态之间转换以形成胚胎的最终形状。UCSB的研究人员识别出三个生物过程,他们可以编程他们的机器人集体来模仿:单元间力、极化和粘附。这三个过程使细胞能够共同移动、协调运动,并在形成固体有机部分时相互粘连。研究团队使用磁铁和安装在每个机器人圆形外层的八个电动齿轮,开发了这些微型机器人的等效物。在实验中,研究人员开发了20个相对较大的微型机器人单元,这些单元可以组装成不同的形状。研究团队下一步是进一步缩小这些微型机器人,并增加群体内的单元数量。借助机器学习,理论上,数千个微型机器人可让研究人员精确组装成任何期望的形状。
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