克日，賓夕法尼亞大學研討職員正在開辟一項機器人能源技巧，讓機器人像細胞生物一樣，自由自立的“尋食”跟避險，而無需內(nèi)部供能。
平常，為移動機器人供能有兩個取舍：外部儲能或內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)，例如電池、太陽能電池板。但電池蓄能越多越粗笨，太陽能電池板沒法快捷、連續(xù)供電。
是以，工程與應(yīng)用力學系助理傳授詹姆斯皮庫爾與團隊一同研發(fā)情況節(jié)制電壓源（environmentallycontrolledvoltagesource；ECVS），可無效彌合前兩種技巧的缺陷，為移動機器人連續(xù)供能。
該研討頒發(fā)于《高等智能體系（AdvancedIntelligentSystems）》上，論文標題為《利用電磁法停止計算機自由自立導(dǎo)航跟發(fā)電（ComputerFreeAutonomousNavigationandPowerGenerationUsingElectroChemotaxis）》。
01自立尋食，經(jīng)由過程“吃”金屬去取得能量
皮庫爾默示，研討靈感來自一種生物天性，那就是植物會經(jīng)由過程探求食品而取得能源。
團隊研發(fā)的ECVS，恰是能使機器人經(jīng)由過程“找食品”而運動起來，不外“吃”的是金屬。
視覺分揀機器人好不好ECVS是一種有源電路元件，經(jīng)由過程氧化還原作用發(fā)生自由電子，并從中概況的化學鍵中提取電能。是以，ECVS可以正在不計算機的環(huán)境下為移動機器人供給能源。
分揀機器人分揀系統(tǒng)設(shè)計便像一個簡略的生物一樣，這些ECVS驅(qū)動的機器人此刻可能探求本人的“食品起源”，只管它們?nèi)狈Α按竽X”。
經(jīng)由過程ECVS單位驅(qū)動雙輪，機器人顯示出一種根本的導(dǎo)航跟尋食才能，自動轉(zhuǎn)向它可以“吃掉”的金屬表面。
02自立避險，像舌頭一樣感知、消化能量
他們的研討借概述了機器人無需中央處理器便可實現(xiàn)的更龐大行動。
正在ECVS單位的空間跟順序排列分歧的環(huán)境下，機器人可以依據(jù)食品起源的存在或沒有存在去履行各類邏輯操縱。
皮庫爾道，細菌可能經(jīng)由過程一種叫做趨化的進程自立天探求營養(yǎng)物質(zhì)。趨化作用即生物對外界情況中的化學物質(zhì)安慰所發(fā)生的定向運動的反映。正在此進程中，它們可能感知化學濃度的變更。
微型機器人與微生物有著類似的限定，沒法照顧大型電池跟龐大的計算機。是以，皮庫爾團隊摸索若何讓ECVS技巧復(fù)制細菌這類趨化行動。
快件自動分揀機器人正在試驗中，他們將機器人放在鋁概況上，從而為其ECVS單位供電，而且展現(xiàn)了ECVS單位若何讓機器人“避險”，并將其導(dǎo)航到電能更豐碩的處所。
分揀機器人視覺一是能避開轉(zhuǎn)彎處的絕緣膠帶。研討職員評釋，若是機器人的EVCS單位毗鄰到另一邊的車輪，它將自動沿著金屬鋁概況行駛，避開絕緣膠帶。
二是能避開粘性絕緣凝膠，機器人可以經(jīng)由過程挪動漸漸擦掉它。因為凝膠厚度與機器人的ECVS從其金屬中提取的功率間接相關(guān)，研討職員可能證實機器人正在轉(zhuǎn)彎時對此類情況旌旗燈號做出了反映。
經(jīng)由過程“避險”，機器人能更自立、長期、順暢的挪動。
垃圾分揀機器人供應(yīng)商皮庫爾道，正在某些方面，它們便像舌頭一樣既能感知能量，又能資助消化能量。
03“匍匐”于廢墟，自立機器人將更敏銳
經(jīng)由過程相識ECVS單位可以獲得能量的類型，研討職員可以計劃分歧計劃嵌入機器人中，以實現(xiàn)所需的導(dǎo)航類型。
皮庫爾道，將ECVS單位與電極相反的機電接線可以讓機器人避開他們沒有喜好的概況。經(jīng)由過程接線方法的分歧，可以婚配機器人的“生物”偏好。
緊張的是可能劃分危險且須要制止的情況，和那些沒有便利且需要時可以經(jīng)由過程的情況。
跟著ECVS技巧的開展，它們可用于正在自立、無計算機機器人中編程更龐大、更敏銳的行動。
經(jīng)由過程將ECVS計劃與機器人須要操縱的情況相匹配，皮庫爾假想了小型機器人正在廢墟或其他危險情況中匍匐，正在護衛(wèi)自身的同時將傳感器送到要害地位。
皮庫爾道，若是咱們有分歧的ECVS，這些ECVS順應(yīng)分歧的化學物質(zhì)，咱們便可以讓機器人避開危險的概況，經(jīng)由過程那些供給能源的概況。
04結(jié)語：微型機器人漸漸生物化
機器人學、人工智能跟人工生命范疇長期以來始終試圖仿照生物學的自立導(dǎo)航才能，最罕見的是經(jīng)由過程正在計算機上運轉(zhuǎn)的決議計劃算法。
相比之下，活性膠體、微型泅水機器人跟微型移動機器人可以正在不計算機的環(huán)境下自立導(dǎo)航或闊別情況吸引劑或傷害，像細胞生物的感官普通，做出導(dǎo)航、尋食、避險等決議計劃。
正如將來學家凱文凱利正在《失控》中猜測的那樣：機械，正在生物化。
原文題目：前沿|機器人“永動機”去了：“吃金屬”取得能源，本人拐彎避障
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