Siggraph Asia 2016上的學(xué)生作品

在剛剛結(jié)束不久的Siggraph Asia 2016會議上，雷鋒網(wǎng)見到了一組集群機(jī)器人，這組機(jī)器人是由日本東京大學(xué)的學(xué)生研發(fā)而成，根據(jù)現(xiàn)場演示，這些小家伙能夠團(tuán)隊(duì)協(xié)作或者使用領(lǐng)頭機(jī)器人指揮來完成特定的任務(wù)。

由于Siggraph Asia 2016是圖形會議，所以這組機(jī)器人最重要的地方也是在視覺上，能完成的任務(wù)也很有限，最多是追著地板上的圖畫集群跑動而已，而且體型很大。而我們今天要說的同樣是集群機(jī)器人，不過比前者要更小更高端，因?yàn)檫@些機(jī)器人可以真的幫人干活了。

這個(gè)（or叫這一堆）機(jī)器人名叫Zooids，是由斯坦福大學(xué)圖形實(shí)驗(yàn)室（Shape Lab at Stanford University ）和法國國家信息與自動化研究所的Aviz團(tuán)隊(duì)（Aviz team at Inria ）等共同研發(fā)。最早Zooids在10月份的東京的 UIST 大會上亮相就備受關(guān)注。Zooids的名字來源于一種無脊椎的群聚動物，也象征著這堆機(jī)器人需要合作才能完成一些事情。

那么這些機(jī)器人能夠做什么呢？

目前Zooids可以完成一些簡單的任務(wù)，比如在桌面上幫你簡單的收拾一下桌子，或者根據(jù)你發(fā)出的指令幫你遞一下東西。這些動作都可以利用編程設(shè)計(jì)相應(yīng)的指令，通過手機(jī)APP來操控他們。

當(dāng)然，以上這些簡單的動作也只能證明群集機(jī)器人可以幫人類完成一些簡單的任務(wù)，但實(shí)際用途不大，這也是因?yàn)槟壳霸摍C(jī)器人只屬于一個(gè)實(shí)驗(yàn)室產(chǎn)物，并沒有過于完善。因?yàn)榧簷C(jī)器人的特殊屬性，以至于他們通常不會單獨(dú)行動，所以，在調(diào)戲他們這一方面有更高的可玩性。

比如說，你可以手動操作其中一個(gè)機(jī)器人，來指揮其他機(jī)器人的移動，使其進(jìn)行不同的圖形排列。這些機(jī)器人還可以排出不同的文字形狀，來表達(dá)相應(yīng)的信息，假如你想給你女友來把浪漫什么的，就可以讓這些奇跡人在桌上擺個(gè)“I LOVE YOU”什么的，雖然很土很俗套，但機(jī)器人自帶的高科技屬性絕對比在地上擺蠟燭要強(qiáng)得多。

當(dāng)然，想讓機(jī)器人做什么，這些都取決于開發(fā)者想如何給他們發(fā)送指令。

這些小家伙是怎么做到這些的呢？

從個(gè)體的硬件來看，Zooids是一個(gè)圓柱形的機(jī)器人，直徑僅為2.6cm，高2.1cm，重量僅為12g。麻雀雖小五臟俱全，Zooids內(nèi)置了nRF24L01無線電基站模塊、觸摸傳感器、陀螺儀等接收、傳感器裝備，底部是一組能夠自由扭動的輪子。每個(gè)機(jī)器人內(nèi)部帶有一個(gè)100毫安時(shí)的鋰電池給機(jī)器人供電，根據(jù)該機(jī)器人的研發(fā)團(tuán)隊(duì)介紹，機(jī)器人在特定的桌面環(huán)境下運(yùn)行時(shí)，桌面可以直接給機(jī)器人充電，也就是說可以做到無線續(xù)航的能力。

另外Zooids還配備了一個(gè)帶有光學(xué)跟蹤的高速投影儀，來對機(jī)器人的活動執(zhí)行進(jìn)行環(huán)境搭建。這一點(diǎn)跟Siggraph Asia 2016上的集群機(jī)器人有些相似，不過相對起來，Zooids更加小巧靈活，并且前者集群機(jī)器人需要在特定的極暗環(huán)境下才能識別投影光，而Zooids并對環(huán)境的要求更寬松一些。

Zooids的主要原理就是，在活動區(qū)域上方的投影儀向下方投射高達(dá)3000Hz高幀速率的特定編碼序列，然后機(jī)器人頂部的光電接收器會去接收這些信息并對其進(jìn)行解碼，從而追蹤投影儀發(fā)出的指令信息并進(jìn)行執(zhí)行。執(zhí)行過程中還會有無線電作為指令輔助，更能保障機(jī)器人運(yùn)動的精確性。

此前哈佛大學(xué)也研發(fā)過相應(yīng)的集群機(jī)器人，并通過震動馬達(dá)腿讓機(jī)器人移動并完成任務(wù)，不過也這些機(jī)器人能做的也只是簡單的事情。就如剛剛所說，目前來說，這些集群機(jī)器人的娛樂屬性要遠(yuǎn)大于實(shí)用屬性，不過這并不能說明集群機(jī)器人就是沒用的。

集群機(jī)器人的特征就是”人多力量大“，我們生活中見過很多類似的場景，比如螞蟻傾巢出動去搬運(yùn)一件比他們本身大的多的物件，或者蜂巢里的工蜂們?nèi)后w出動合作采集。集群機(jī)器人也是如此，他們需要群體出動相互協(xié)作才能完成任務(wù)雖然這么做比較麻煩，但是也有相應(yīng)的優(yōu)點(diǎn)。比如靈活性高、個(gè)體機(jī)器人制造結(jié)構(gòu)相對簡單，其更多的技術(shù)還是集中在平臺控制方面，有更大的開發(fā)空間。

目前集群協(xié)作機(jī)器人越來越受研發(fā)者的重視，如何能讓機(jī)器人與機(jī)器人之間更好的協(xié)作，甚至如何突破集群機(jī)器人在二維運(yùn)動層面的局限，讓集群更加靈活，讓多個(gè)小的機(jī)器人隨意組成一個(gè)整體大的機(jī)器人，都是未來的研發(fā)方向，然而現(xiàn)在只是一個(gè)開始。

雷峰網(wǎng)原創(chuàng)文章，未經(jīng)授權(quán)禁止轉(zhuǎn)載。詳情見轉(zhuǎn)載須知。