厲害了!居然有可在毛細血管中穿行的“蟻群”微型機器人

中國科研人員日前開發出一種磁性微遊動機器人,可像“蟻群”一樣成千上萬地組隊協同作業,有望為高效靶向給藥和體內成像提供解決方案。

這一發表在新一期美國《科學·機器人學》雜誌上的這一研究顯示,這種呈花生狀的磁性機器人長3微米,直徑2微米,只有頭髮絲直徑的約四十分之一。由大量這種機器人組成的群體可在旋轉磁場的調控下變為長鏈,在狹長的模擬毛細血管中穿行。

論文作者之一、哈爾濱工業大學機器人技術與系統國家重點實驗室謝暉教授在接受新華社記者採訪時說,這些機器人之間通過非常小的作用力交流,形成一個動態系統,就像蟻群用觸覺或氣味交流一樣。

謝暉說,大自然中,群體協作可解決個體無法勝任的複雜問題,如蟻群可搬運超重獵物、鯡魚群可捕獲非常警覺的橈足類動物,研究人員受其啟發,構建了微遊動機器人群體,使其具備快速的環境應變能力和多任務機動功能。


厲害了!居然有可在毛細血管中穿行的“蟻群”微型機器人

研究顯示,這些機器人能夠模擬自然界的蟻群和鯡魚捕食陣列,完成大負載可控輸送與大面積同步集群操作。

謝暉說,這種機器人將來可用於醫療方面,比如通過體內導航控制,成千上萬個裝載藥物的微遊動機器人組成的群體可直達病灶部位,識別並攻擊病變細胞,還有望留存在體內監控健康狀況,從而為疾病的早期診斷與治療提供新方法。

事實上,在全球許多頂尖的機器人實驗室中,都在研發這種微小機器人的地位絲毫不亞於大型智能機器人,在一部分科學家眼中,這還是通向人工智能的正確路徑。

卡耐基-梅隆大學野地機器人學中心曾經花費10年時間製造出一臺名為“漫步者”的機器人,每走一步,它都要更新頭腦中的環境輪廓圖,作為頭腦的中央電腦可以管理“漫步者”的激光成像儀、傳感器、氣壓足肢、齒輪箱和電機馬達,這個腦袋被一條長長的電纜連在機器人身上。

“漫步者”重2噸,有兩層樓那麼高,它最初的研發目的是用於做遠地行星考察,不過它的“父母”很快意識到,這樣的大傢伙永遠不可能離開地球,因為根本沒有那麼長的電纜。如果用無線控制,那麼在火星的“漫步者”需要等上一分鐘才能接到地球發出的指令,當它邁出一小步時,微型磁力機器人可能已經跑了一個來回了。


厲害了!居然有可在毛細血管中穿行的“蟻群”微型機器人

明白了這點之後,該研究團隊開始製造像螞蟻一樣的機器人——它們不必知道自己身處何方,只要保持工作就行。“去掉大腦。”美國著名機器人專家、人工智能研究先驅羅德尼·布魯克斯找到了新的方向。

啟發了一些哲學家重新審視人類的智力從何而來這個問題,牛津大學哲學博士丹尼爾·丹尼特就指出,大腦有一箇中心的想法是錯誤的,所謂意識,是從一個由許許多多微渺而無意識的神經環路構成的分佈式網絡中湧現出來的。

原文鏈接:https://mp.weixin.qq.com/s/WSf4j5shPj8giMD_xbmUxg


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