向大自然寻求灵感,科学家创造出“蟑螂”机器人

2007-11-22 08:43:35来源: 电子工程专辑

为了构建更好的机器人,越来越多的科学家正在向大自然寻求灵感,使得移动及在社会上跟蟑螂互动的机器人像火蜥蜴一样地滑动并且甚至像人类一样学习和作出决策。

据杂志报道,新的设计暗示机器人科学最终将赶上科幻小说中所描述的功能。

O在比利时Libre de Bruxelles大学,由Jose Halloy领导的欧洲研究人员构成的一个团队创造了尺寸为蟑螂大小的机器人,这种机器人能够与活体蟑螂互动。尽管它们不像蟑螂,但是,它们身上覆盖的化学材料使它们具有像蟑螂一样的嗅觉。它们像机器人一样的运转达到以假乱真的程度,以至于它们影响活体蟑螂部落作出不佳的掩蔽选择,即选择明亮的掩蔽处,而不是暗处。

“所取得的创新在于机器人是自主的,它不是由人类遥控的机器人,而是在成群的昆虫中它发挥社会层面的作用,”Halloy在一封电子邮件中说。通过改变一些参数,机器人蟑螂渗透到群体之中,并影响它的行为。“我们把它们视为在群居动物中探究决策制定机制的一种工具,”Halloy说。

拥有大脑的机器人

该研究是较大项目的一个组成部分,为的是创造能够灵活地对环境变化做出响应的机器人。在过去的20年中,加州圣地亚哥神经系统科学研究所的Gerald Edelman一直模拟人类大脑行为的器件。

“当然,神经元和神经键的数量要少得多,但是,如果你设计得正确,它实际上能够针对非常复杂的目的完成各种功能,如感觉和事件记忆,”Edelman在电话采访中说。因为大脑是通过与环境的互动来学习的,构建一个能学习的机器人必须结合这个过程。“它不是一个孤立的大脑,身体与环境的互动才是重要的,”他说道。

Edelman在科学(杂志)上描述了一个机器人—Darwin VII,这种机器人配备了视频摄像机、麦克风以及夹子,从而实现了视觉、听觉和感觉,能够感觉不同的钢模块的导电性有多好?这个过程所做的各种功能与对味道的感觉过程一样。Darwin VII会学习哪个模块具有好的味道,然后,它们就提供一定形式的奖励;也能够感觉哪个模块的味道不好,在试验中那复制了一个估价系统。

后续版本Darwin X学会了如何找到隐藏的平台,这种复制了常见的老鼠行为的研究必须让机器老鼠在牛奶糊中找到一个淹没的平台。

在这项研究中,Darwin的红外探测器在每次它通过平台时发出一个奖励信号。经过训练之后,Darwin能够在牛奶糊中的任意点走向平台。Edelman说,通过研究这个过程可以掌握大脑是如何学习的。

在对生物感应器件的回顾中,苏黎世大学的Rolf Pfeifer描述了机器昆虫、蜘蛛、蛇、龙虾、狗、猴子以及机器人的研究成果。Pfeifer暗示,一些机器人提供了研究不同式样的运动、移动、领航、定向、操纵、模仿以及合作的机会。最后,他写道,这些研究可能会得到“自适应、鲁棒、万能及敏捷”的机器。

关键字:化学  遥控  响应  模拟

编辑: 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/news/control/200711/16970.html
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