科学家称无电电路有助于释放机器人“思考”的空间

Josiah02 · 发表于 2024-10-10 16:43:34

工程师们首次研究出如何在没有电力的情况下向机器人发出复杂指令，这可以在机器人“大脑”中释放出更多的空间供它们“思考”。
伦敦国王学院的研究人员模仿人体某些部位的工作方式，利用内部液体的压力变化，向具有一种新型紧凑电路的设备发送了一系列命令。
他们表示，这在世界上首次开辟了新一代机器人的可能性，这些机器人的身体可以独立于内置的控制中心运行，而这个空间可能被用于更复杂的人工智能软件。
“将任务委托给身体的不同部位可以为机器人‘思考’腾出计算空间，让未来的机器人能够更好地了解自己的社会环境，甚至更加灵巧。这为社会关怀和制造业等领域的新型机器人打开了大门，”伦敦国王学院工程学高级讲师、这项研究的资深作者安东尼奥·福特博士说。
该研究结果发表在《先进科学》杂志上，或许还能帮助制造出能够在电力驱动设备无法工作的环境中工作的机器人，比如在切尔诺贝利等受辐射区域（这些区域会破坏电路）进行勘探，以及在核磁共振室等对电敏感的环境中工作。
研究人员还希望这些机器人最终能够在无法可靠获得电力的低收入国家得到应用。
Forte 博士说：“简单来说，机器人分为两个部分：大脑和身体。人工智能大脑可以帮助运行城市的交通系统，但许多机器人仍然难以打开门——这是为什么呢？”
“近年来，软件发展迅速，但硬件却没有跟上。通过创建一个独立于运行它的软件的硬件系统，我们可以将大量的计算负荷转移到硬件上，就像你的大脑不需要告诉你的心脏要跳动一样。”
目前，所有机器人都依赖电力和计算机芯片来运作。机器人的“大脑”由算法和软件组成，通过编码器将信息传递给身体或硬件，然后由身体或硬件执行动作。
在“软机器人”领域，即用软材料制造机器人肌肉之类的设备，这尤其是一个问题，因为它引入了硬电子编码器，并对软件施加压力，使材料以复杂的方式行动，例如抓住门把手。
为了解决这个问题，该团队开发了一种可重构电路，其中有一个可调节阀门，可放置在机器人的硬件内。这种阀门的作用类似于普通电路中的晶体管，工程师可以使用压力直接向硬件发送信号，模仿二进制代码，让机器人无需电力或中央大脑的指令即可执行复杂的动作。与目前的基于流体的电路相比，这可以实现更高水平的控制。
通过将软件的工作转移到硬件上，新电路释放了计算空间，使未来的机器人系统更具适应性、复杂性和实用性。
下一步，研究人员希望扩大实验性料斗和移液器的电路，并将其嵌入到更大的机器人中，从用于监控发电厂的履带式机器人到完全带有软发动机的轮式机器人。
伦敦国王学院研究生研究员兼作家 Mostafa Mousa 表示：“最终，如果不对具身智能进行投资，机器人的发展将停滞不前。很快，如果我们不减轻现代机器人承担的计算负担，算法改进对它们的性能将影响甚微。我们的工作只是这条道路上的第一步，但未来将会出现更智能的机器人和更智能的身体。”

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