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“机器游侠”特种兵

“机器游侠”特种兵

  当目睹《变形金刚》中擎天柱、大黄蜂和铁皮等博派众将默契合作、通力抗敌时,你是否也感到热血沸腾、感叹不已?事实上,不仅虚构的汽车人能同仇敌忾、力挽狂澜,小小的机器人也能齐心合力,上演“碟中谍”,解决不可能完成的任务。而这一幕就出现在8月7日至11日于美国旧金山举办的第25届人工智能大会获奖影片中。

  这部令人赞叹的影片,突出展示了名为“机器游侠”(Swarmanoid)的机器人团队可媲美军事水准的精确“抢书”行动。下面就请随我们对于短片的描述一探究竟。

  灯光充当沟通“语言”

  这个小分队由飞行、滚动和攀爬机器人“三剑客”组成,并分别扮演着不同的角色:冲锋陷阵、侦查敌情的“飞行者”,行动灵活、善于部署的“自由人”,以及轻功了得、抓取得力的“神爪手”。

  飞行机器人可越过途中的障碍安全飞行,并在抵达目标区域后吸附在具有磁性的天花板上,为其他机器人同伴构建信息网络,将通过电子眼等获取侦察到的信息进行实时传送,以保持团队其余成员的信息连贯性。

  滚动机器人在接收到“飞行者”传递的相关信息后,可以单独行动,自始发点至目标区域排成数列纵队(考虑到有转弯的情况),形成信息链来为攀爬机器人引路。另一方面,“自由人”也能够与“神爪手”组合,陪同带领攀爬机器人到达指定位置。

  “神爪手”则可在抵达目的地之后,由顶部弹出韧性极好的吊线,附着于天花板之上,随后开始逐步攀爬,直至接触到目标书籍,并在抓取拿稳该书之后,离开书架,在吊线的辅助下缓缓下落到地面,随后收起吊线,与“自由人”重新组合,将书带回起始点。与此同时,第二拨组合机器人已经行进在路途中,如此循环、往复。

  整个过程中的所有行为都没有预先的计划或是由控制中心协调控制,仅依赖于单个机器人之间的相互作用。而三种机器人沟通的“语言”正是他们外部闪烁的LED(发光二极管)灯光。通过灯光颜色的变换,机器人可以向同伴传达不同的信息,进行有效沟通,不断调整行动方案,达到最佳的行动效果。同样,就像人类可以通过声音的不同来定位自己的朋友一般,每个机器人也可以借助红外信号,对其他伙伴进行定位,计算出它们的距离以及所处的方向等。而在相关机器人的研制过程中,更借鉴了蚂蚁等动物的群体智慧。而以蚂蚁行为为基础的“蚁群算法”,作为群智能算法的代表,也在人工智能的研究中,扮演着颇为重要的角色。

  大胆创新 前景看好

  这是一次新的尝试。6年前,一群长相类似的滚动机器人联合起来,推着重物在房间里不断向前时,或许还没有人设想到,有朝一日跨界的机器人也能挽起手,共创新奇迹。而将飞行机器人和攀爬机器人大胆地融入实验,则使机器人协作领域的发展向前推进了一大步。

  除了对于三种机器人自身功能的称赞,美国田纳西大学的琳恩·帕克更强调说,对于异质群体的实际演示并非易事,目前大多数的示范仍是基于实验室内的测试。研究团队此次在展示不同类型的机器人如何协作方面做出了很大努力,演示中涉及的细节更是让人惊叹。

  作为片中各类机器人的创造者,比利时布鲁塞尔自由大学的马可·多里戈表示,他十分高兴能在前几日于旧金山举行的人工智能大会上获得最佳影片奖。多里戈说,此次只是一项简单的展示,但在未来这些机器人能够协同合作,克服更多的困难,也将承担更重要的任务,如被用于监控和救援等。

  举例来说,这些通力合作的机器人有望发挥消防队员的作用,静候于大楼之中,在火灾发生时瞬间采取行动,比如定位幸存者、扑灭大火,或在火灾中抢救价值不菲的物品等。据《新科学家》杂志报道,目前,多里戈和他的同事已经创建了由30个“自由人”、10个“飞行者”以及8个“神爪手”组成的行动小组。经过不断改进,这些组员有望被应用于实际社会之中,在精准定位的基础上,更高效地完成复杂的任务,成为人类安全无声的守卫者。

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