克日，賓夕法尼亞大學(xué)研討職員正在開辟一項(xiàng)機(jī)器人能源技巧，讓機(jī)器人像細(xì)胞生物一樣，自由自立的“尋食”跟避險(xiǎn)，而無需內(nèi)部供能。
平常，為移動(dòng)機(jī)器人供能有兩個(gè)取舍：外部?jī)?chǔ)能或內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)，例如電池、太陽能電池板。但電池蓄能越多越粗笨，太陽能電池板沒法快捷、連續(xù)供電。
北京分揀機(jī)器人是什么是以，工程與應(yīng)用力學(xué)系助理傳授詹姆斯皮庫(kù)爾與團(tuán)隊(duì)一同研發(fā)情況節(jié)制電壓源（environmentallycontrolledvoltagesource；ECVS），可無效彌合前兩種技巧的缺陷，為移動(dòng)機(jī)器人連續(xù)供能。
該研討頒發(fā)于《高等智能體系（AdvancedIntelligentSystems）》上，論文標(biāo)題為《利用電磁法停止計(jì)算機(jī)自由自立導(dǎo)航跟發(fā)電（ComputerFreeAutonomousNavigationandPowerGenerationUsingElectroChemotaxis）》。
01自立尋食，經(jīng)由過程“吃”金屬去取得能量
皮庫(kù)爾默示，研討靈感來自一種生物天性，那就是植物會(huì)經(jīng)由過程探求食品而取得能源。
團(tuán)隊(duì)研發(fā)的ECVS，恰是能使機(jī)器人經(jīng)由過程“找食品”而運(yùn)動(dòng)起來，不外“吃”的是金屬。
ECVS是一種有源電路元件，經(jīng)由過程氧化還原作用發(fā)生自由電子，并從中概況的化學(xué)鍵中提取電能。是以，ECVS可以正在不計(jì)算機(jī)的環(huán)境下為移動(dòng)機(jī)器人供給能源。
便像一個(gè)簡(jiǎn)略的生物一樣，這些ECVS驅(qū)動(dòng)的機(jī)器人此刻可能探求本人的“食品起源”，只管它們?nèi)狈Α按竽X”。
經(jīng)由過程ECVS單位驅(qū)動(dòng)雙輪，機(jī)器人顯示出一種根本的導(dǎo)航跟尋食才能，自動(dòng)轉(zhuǎn)向它可以“吃掉”的金屬表面。
02自立避險(xiǎn)，像舌頭一樣感知、消化能量
他們的研討借概述了機(jī)器人無需中央處理器便可實(shí)現(xiàn)的更龐大行動(dòng)。
正在ECVS單位的空間跟順序排列分歧的環(huán)境下，機(jī)器人可以依據(jù)食品起源的存在或沒有存在去履行各類邏輯操縱。
分揀機(jī)器人原理皮庫(kù)爾道，細(xì)菌可能經(jīng)由過程一種叫做趨化的進(jìn)程自立天探求營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。趨化作用即生物對(duì)外界情況中的化學(xué)物質(zhì)安慰所發(fā)生的定向運(yùn)動(dòng)的反映。正在此進(jìn)程中，它們可能感知化學(xué)濃度的變更。
微型機(jī)器人與微生物有著類似的限定，沒法照顧大型電池跟龐大的計(jì)算機(jī)。是以，皮庫(kù)爾團(tuán)隊(duì)摸索若何讓ECVS技巧復(fù)制細(xì)菌這類趨化行動(dòng)。
正在試驗(yàn)中，他們將機(jī)器人放在鋁概況上，從而為其ECVS單位供電，而且展現(xiàn)了ECVS單位若何讓機(jī)器人“避險(xiǎn)”，并將其導(dǎo)航到電能更豐碩的處所。
一是能避開轉(zhuǎn)彎處的絕緣膠帶。研討職員評(píng)釋，若是機(jī)器人的EVCS單位毗鄰到另一邊的車輪，它將自動(dòng)沿著金屬鋁概況行駛，避開絕緣膠帶。
二是能避開粘性絕緣凝膠，機(jī)器人可以經(jīng)由過程挪動(dòng)漸漸擦掉它。因?yàn)槟z厚度與機(jī)器人的ECVS從其金屬中提取的功率間接相關(guān)，研討職員可能證實(shí)機(jī)器人正在轉(zhuǎn)彎時(shí)對(duì)此類情況旌旗燈號(hào)做出了反映。
高速并聯(lián)分揀機(jī)器人經(jīng)由過程“避險(xiǎn)”，機(jī)器人能更自立、長(zhǎng)期、順暢的挪動(dòng)。
皮庫(kù)爾道，正在某些方面，它們便像舌頭一樣既能感知能量，又能資助消化能量。
03“匍匐”于廢墟，自立機(jī)器人將更敏銳
經(jīng)由過程相識(shí)ECVS單位可以獲得能量的類型，研討職員可以計(jì)劃分歧計(jì)劃嵌入機(jī)器人中，以實(shí)現(xiàn)所需的導(dǎo)航類型。
皮庫(kù)爾道，將ECVS單位與電極相反的機(jī)電接線可以讓機(jī)器人避開他們沒有喜好的概況。經(jīng)由過程接線方法的分歧，可以婚配機(jī)器人的“生物”偏好。
緊張的是可能劃分危險(xiǎn)且須要制止的情況，和那些沒有便利且需要時(shí)可以經(jīng)由過程的情況。
跟著ECVS技巧的開展，它們可用于正在自立、無計(jì)算機(jī)機(jī)器人中編程更龐大、更敏銳的行動(dòng)。
經(jīng)由過程將ECVS計(jì)劃與機(jī)器人須要操縱的情況相匹配，皮庫(kù)爾假想了小型機(jī)器人正在廢墟或其他危險(xiǎn)情況中匍匐，正在護(hù)衛(wèi)自身的同時(shí)將傳感器送到要害地位。
皮庫(kù)爾道，若是咱們有分歧的ECVS，這些ECVS順應(yīng)分歧的化學(xué)物質(zhì)，咱們便可以讓機(jī)器人避開危險(xiǎn)的概況，經(jīng)由過程那些供給能源的概況。
04結(jié)語：微型機(jī)器人漸漸生物化
機(jī)器人學(xué)、人工智能跟人工生命范疇長(zhǎng)期以來始終試圖仿照生物學(xué)的自立導(dǎo)航才能，最罕見的是經(jīng)由過程正在計(jì)算機(jī)上運(yùn)轉(zhuǎn)的決議計(jì)劃算法。
可以手動(dòng)取件的分揀機(jī)器人相比之下，活性膠體、微型泅水機(jī)器人跟微型移動(dòng)機(jī)器人可以正在不計(jì)算機(jī)的環(huán)境下自立導(dǎo)航或闊別情況吸引劑或傷害，像細(xì)胞生物的感官普通，做出導(dǎo)航、尋食、避險(xiǎn)等決議計(jì)劃。
正如將來學(xué)家凱文凱利正在《失控》中猜測(cè)的那樣：機(jī)械，正在生物化。
快速分揀機(jī)器人圖片原文題目：前沿|機(jī)器人“永動(dòng)機(jī)”去了：“吃金屬”取得能源，本人拐彎避障
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