气动“无脑”机器人上市

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北京科技报11月5日电（记者张家欣）英国牛津大学领导的研究团队研发出一种新型软体机器人。它不需要电子设备、电机或计算指令，仅依靠气压运行。研究表明，这类“无脑”机器人不依赖中央控制系统或程序指令，而是通过其结构与外界的物理交互来实现运动和协调。相关研究成果5日发表在学术期刊《Advanced Materials》上。这一成果开辟了具身智能发展的新方向，将决策和行动直接编码到机器人结构中，从而实现从“脑控机器人”的进化到“身体是智能系统的机器人”。这种新型机器人更加高效节能，未来有望在复杂、能源有限的环境场景下实现自适应工作。软机器人由柔性材料制成，擅长在复杂地形中导航和操纵易碎物体。该领域的一个重要目标是将行为和决策机制直接写入机器人的物理结构中，使其能够适应环境，而不需要复杂的认知或编程系统。但如何让这种自动化行为自然地出现，一直是一个很大的挑战。许多生物体在没有中央控制的情况下实现身体协调。受大自然的启发，研究团队设计了一种模块化气动装置，可以在电子电路内将气压以电力的形式传输，并完成各种机械功能。根据气流设置，该装置可以执行完成三项任务：就像肌肉一样，它们会根据大气压力的变化而移动。像触摸传感器一样检测接触变化。它像阀门一样控制气流的阻塞。这些模块就像乐高积木。通过组合多个长度为几厘米的相同单元，可以在不改变基本设计的情况下构建不同的机器人。在实验室里，研究团队开发出了可以进行跳跃、振动和爬行等动作的鞋子。我组装了一个盒子大小的桌子原型。在一定的连接下，单个模块可以同时执行三种功能，并通过持续施加气压自主地产生有节奏的运动。连接多个模块可创建自然同步的节奏，无需计算机控制。研究团队展示了两种典型装置。一种是“振动机器人”，可以通过旋转平台自动对珠子进行分类。另一种是“爬行机器人”，可以检测桌子的边缘并d 自动停止以避免坠落。整个过程完全是通过机械反馈来进行的。这种协调行为不是预先建立的指令的结果，而是由模块之间的交互以及它们与环境的物理耦合自然产生的。 【主编圈子】这一突破让机器人从“算法驱动”转变为“结构驱动”，重新定义了机器人的自主逻辑。在应用层面，该类型机器人有望突破传统机电系统的限制。在极端环境下，如核污染区或人体腔内，缺乏电子元件可防止电磁干扰和硬件损坏。模块化设计支持快速重新配置功能，可以适应不断变化的场景，例如生物组织。更深入地看，这项技术未来可能会导致能够自我修复的机械生命形式的发展并因技术进步而发展。