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研究人員介紹稱，「M 代表運動（motion）、磁力（magnet）和魔力（magic），」MIT CSAIL 負責人 Daniela Rus 教授說道。「『運動』是指立方體機器人可以跳躍；『磁力』是指它們之間通過磁鐵連接，一旦連接，他們就可以退組裝成各種結構。『魔力』代表它沒有任何活動部件，積木像是由魔法驅動的。」 M-Block 機器人自己組裝成各種結構。 M-Block 或許可以和來自古老中國的一種博弈游戲——「麻將」搭配使用，那樣就不用自己動手擲骰子了。 設計精巧的內部裝置使得 M-Block 可以完全自主旋轉，像極了一只成精的骰子。 這些方塊非常團結，能夠緊緊地貼在一起。 每個面上的磁鐵使得 M-Block 可以彼此貼在一起。 它們還會「輕功」，能夠優雅地從一個隊友跳到另一個隊友身上。 一個優雅的后空翻，落地滿分。是精湛的體操藝術，還是中國功夫？ 有時它們也能勉強用作「俄羅斯方塊」游戲： 從隊友身上爬下來。 這組「俄羅斯方塊」的靈感來源于蜜蜂，據了解，蜜蜂出現于 1 億多年以前，在同時期物種早已滅絕的今天，蜜蜂這個群體卻靠著頑強的協作能力延續下來。 成群的、簡單的交互機器人有解鎖神秘力量的潛力，能夠完成復雜的任務，但讓這些機器人形成類似蜂群的思維還是一大難題。為了破解這一難題，MIT 的研究者想到了一種極其簡單的方案：打造一組能夠互相攀爬、后空翻并在地上快速行動的方塊機器人。 經過歷時六年的研究，這些機器人終于能實現彼此溝通了。它們的每個面上有類似條形碼的系統，可以幫助其認出彼此。16 個方塊組合在一起能完成一些簡單的任務，如排成一條線、按箭頭前進或追蹤光源。 M-Block 可以按箭頭方向前進。 每個 M-Block 內部都有一個飛輪（flywheel），每分鐘轉 20000 次。飛輪制動時使用角動量。方塊的每一面和邊上都有永磁體，使得任意兩個方塊都能附著在一起。 盡管這些積木無法像《我的世界》里那樣快速操縱，但研究團隊認為它們在一些探測工作乃至災難響應機制中會派上用場。 團隊的想法是：「想象一下正在燃燒的建筑中樓梯無法通行了，在未來你或許可以通過丟出 M-Block，讓他們自動搭建一個臨時樓梯，以爬上屋頂或下到地下室營救受害者。」 盡管內部機制非常復雜，但它的外部特征卻很簡單，這樣設計能讓塊與塊直接的連接更加牢固。除了檢查和救援以外，研究者們還設想將這種方塊用在游戲、制造和醫療保健中。 CSAIL 博士生 John Romanishin 說：「它的獨特之處在于便宜且堅固，可以輕松拓展到百萬塊以上的規模。」John 是有關該系統新論文的第一作者，2019 年 11 月他也會在 IEEE 國際智能機器人與系統大會上詳細介紹 M-Block 這篇論文。 對比一下看，此前的模塊化機器人系統，通常使用小型機械臂單元模塊來挪動，即使進行最簡單的動作也需要大量的協調工作，僅僅一個跳躍動作就需要多個指令。 2013 年，團隊就搭建了 M-Block，他們創造了借助慣性移動的六面立方體。所以，與其說用活動臂來鏈接結構，不如說是這些方塊內部有個「重量」，讓它們「轉向」結構的側面，從而讓方塊旋轉和移動。 每個模塊在六個面的任意一面上時都能移動，最終生成 24 種運動方向。如果沒有活動臂或者其他什么的來撥動方塊，它們可能更容易避免碰撞，也避免受到損壞。 解決物理障礙以后，還有個嚴峻的挑戰：如何使用這些多維數據集進行通訊，穩妥地標識出相鄰模塊的配置情況？ Romanishin 提出了幫助機器人完成簡單行動或任務的算法——這個讓他們想到了「條形碼」。在這個系統中，機器人就能感知到其他模塊的身份和配置情況。 在一個實驗中，團隊讓模塊從隨機形狀重排為一條線，然后看這些模塊是否真能確定自己的連接方式。如果不能，它們將不得不選擇一個方向，并沿著這個方向不停滾動直到盡頭。 最后，90% 的 M-Block 都能成功地排成一條線。 研究人員表示，他們在未來還將打造體積更大、功能更強的 M-Block 機器人。 （轉自技皆知） |
