MIT耗時6年研製魔法積木機器人:自己變形、自動合體!

2021-01-18 騰訊網

麻省理工學院的計算機科學和人工智慧實驗室(CSAIL)在美國國家科學基金會和亞馬遜機器人部門的協助下,經過六年時間,研發出了一種像積木一樣的模塊化協同機器人。

新智元報導

來源:venturebeat

編輯:元子

【新智元導讀】MIT CSAIL在美國國家科學基金會和亞馬遜機器人部門的支持下開發出一個自我組裝立方體機器人項目,這也是近年大熱的協作機器人研發項目,這種模塊化機器人由邊長5釐米的立方體組成,價格便宜,功能強大,可擴展至100萬個,各立方體之間通過面面之間的MFTag進行通信,並用過永磁體對信息被動編碼識別方向和信息指令,通過磁力完成攀爬、跳躍、滾動等動作。來新智元 AI 朋友圈說說你的觀點~

傳說,在沙漠中有一種螞蟻。他們雖然單個拎出來非常不起眼,螞蚱都可以輕鬆殺死它。但當他們集群前進,沿途便沒有任何生物能夠阻擋他們的步伐!甚至連蛇這樣兇狠的獵手,反而會成為他們的獵物。

這就是協同的力量。

螞蟻抱團的事跡,給了我們人類非常大的啟發。如今,一種叫做協同機器人(collaborative robot,簡稱cobot或co-robot)正在不斷的壯大自己的家族。

就像螞蟻一樣,這些機器人單體並不起眼,體積、動力都非常小,連非常簡單的任務都很難完成。然而當這些機器人團結在一起的時候,他們就成為一個強大的整體,可以完成驚人的壯舉!

近日,麻省理工學院的計算機科學和人工智慧實驗室(CSAIL)在美國國家科學基金會和亞馬遜機器人部門的協助下,經過六年時間,研發出了一種像積木一樣的模塊化協同機器人。

這些機器人可以完成各種各樣的動作:旋轉、跳躍、凌空翻身

這已經不是麻省理工學院CSAIL的團隊第一次針對特定任務量身定製的模塊化機器人,之前他們剛剛研製出可以變型的自動機器船,可以重新組裝成不同的構型,並且隨意在水體中變形。

CSAIL博士候選人和該研究的第一作者John Romanishin在一份聲明中說:「我們的方法的獨特之處在於它價格便宜,功能強大,並且可能易於擴展到一百萬個模塊!其他機器人系統具有更複雜的運動機制,需要許多步驟,但我們的系統具有更高的可擴展性和成本效益,這些積木機器人可以以一般方式移動,也可以完成多種動作。」

這些只有50毫米的塊稱為M塊,在其每個面和邊緣上都使用類似條形碼的圖案(MFTag)進行通信。這些圖案是由永磁體分布創建的,這些永磁體對信息進行被動編碼,例如相對方向和標識數字。

使用角動量以每分鐘20000轉的速度移動的飛輪,能夠使得這些6面體積木機器人可以保證無論任何一面朝上,都可以在四個基本方向(總共24個不同的運動方向)上移動。

裡面的物體進行作用時,整個機器人好像被從內部彈起,它們開始旋轉和運動,並且磁鐵允許任意兩個立方體暫時連接在一起。

在幾次實驗過程中,研究小組研究了在一組十二個模塊中執行的模型驅動行為,這些模塊負責完成簡單的目標。他們評估了模塊識別和跟隨嵌入在一組被動和臨時禁用的塊中的箭頭的能力,以及這些塊從複雜的3D結構形成單個水平線的傾向性。

當然,結果沒有視頻中演示的那麼流暢。由於製造工藝和設計方面的限制,錯誤率非常高,不過他們仍然聲稱90%的M塊成功進入生產線。

那麼為什麼這些積木被稱為M塊呢?麻省理工學院教授兼CSAIL主任Daniela Rus解釋到:「 M代表運動(Motion),磁力(magnet)和魔術(magic)。」他與密西根大學的Romanishin和John Mamish一起撰寫了這篇論文。

「運動是因為立方體可以通過跳躍來移動。磁鐵,因為這些立方體可以使用磁體連接到其他立方體,一旦連接,它們就可以一起移動並連接到組裝結構。魔術,因為我們看不到任何活動的部件,並且立方體似乎是由魔術驅動的。」

如果這樣的機器人上市了,你有沒有興趣買呢?

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