哈佛小機器人 模仿昆蟲分工合作

美國哈佛大學魏斯仿生工程研究所（Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering at Harvard University）的科學家們開發出一種小型機器人。在沒有中央控制、只需一個命令觸發的情況下，1,024個小機器人可以分工合作，自行組成五角星、字母以及其他複雜形狀。該研究發表於14日出刊的《科學》（Science）雜誌。

研究者們使用了魏斯研究所研發，並由一家瑞士機器人公司製造的廉價機器人，稱作Kilobot。每個機器人只有1美分硬幣大小，配備一個微型處理器、一個紅外傳感器，並使用振動式馬達來移動。目前這個研究仍屬於實驗性質，但是將來這種不用控制就可以自己合作的小機器人可望用於清理海洋石油洩漏、深海探索、軍事偵察以及行星探測。

自然界存在很多群集性昆蟲，例如：蜜蜂、螞蟻和白蟻，某些魚類和鳥類也有群集式行為。雖然沒有領導者，這些生物在大群體中共同合作，能完成某些複雜工作。

哈佛大學計算機專家納格帕爾（Radhika Nagpal）評論說，生物體系的獨特之處在於其優雅簡單，卻能合作完成目標。例如：非洲矛蟻（driver ants）的群落通常有超過2千萬隻螞蟻，這種螞蟻完全沒有視力，卻能經由化學信號、嗅覺和觸覺共同採集食物。

該論文的第一作者魯賓斯坦（Michael Rubenstein）表示，尚未有人造出如此規模還能分工合作的群集性機器人。他和合作者們開發出了一種編程模式，在沒有外界指令下，能讓大量機器人找到對方並合作任務。

編程之後，每一個機器人可以做3件事：追隨大隊、追蹤自己從起始位置到目前位置的距離以及確定自己的相對方位。實驗者只需要透過紅外線向所有機器人發出一個指令，它們就會開始動作，組成指令要求的形狀。

理論上，這種機器人的集群數量、尺度以及複雜性沒有上限。魯賓斯坦表示，因為它們能夠根據不同任務而自動改變形狀，這些機器人甚至可能用於複製自己。◇