科技日報(bào)記者 張佳欣
英國倫敦國王學(xué)院研究人員首次研發(fā)出無需電力就能向機(jī)器人發(fā)出復(fù)雜指令的方法，這能為機(jī)器人“大腦”騰出更多“思考”空間。這一世界首創(chuàng)成果為新一代機(jī)器人的誕生開辟了可能。研究成果發(fā)表在最新一期《先進(jìn)科學(xué)》雜志上。
研究人員模仿人體某些部位的工作原理，使用一種新型緊湊型電路，通過內(nèi)部流體壓力的變化，向設(shè)備傳輸了一系列指令。通過將軟件的工作卸載到硬件上，新型電路可為機(jī)器人的“思考”騰出計(jì)算空間，原本用于控制中心的空間可轉(zhuǎn)而用于運(yùn)行更復(fù)雜的AI軟件。
研究人員稱，簡單來說，機(jī)器人分為兩部分，即大腦和身體。AI大腦可幫助管理城市的交通系統(tǒng)，但為什么許多機(jī)器人仍然連一扇門都打不開呢？原因在于，硬件沒有跟上軟件的迅速發(fā)展。通過創(chuàng)建一個(gè)獨(dú)立于運(yùn)行軟件的硬件系統(tǒng)，大量計(jì)算任務(wù)即可轉(zhuǎn)移到硬件上，就像人腦不需要告訴心臟要跳動(dòng)一樣。
目前，所有機(jī)器人都依賴電力和計(jì)算機(jī)芯片運(yùn)行。機(jī)器人的“大腦”由算法和軟件組成，通過編碼器將信息傳遞給身體或硬件，然后執(zhí)行動(dòng)作。在軟體機(jī)器人領(lǐng)域，這一問題尤為突出。該領(lǐng)域使用軟質(zhì)材料制造如機(jī)器人肌肉之類的設(shè)備，通常會(huì)引入硬質(zhì)的電子編碼器，并對(duì)軟件施加壓力，使材料以復(fù)雜的方式行動(dòng)。
研究人員開發(fā)了一種帶有可調(diào)閥門的可重構(gòu)電路。它被放置于機(jī)器人硬件中，而閥門的作用類似于普通電路中的晶體管。工程師可通過壓力直接向硬件發(fā)送信號(hào)，模仿二進(jìn)制代碼，從而使機(jī)器人無需電力或中央大腦的指令就能執(zhí)行復(fù)雜動(dòng)作。與目前基于流體的電路相比，這可實(shí)現(xiàn)更高水平的控制。
這項(xiàng)成果有望促成在電力驅(qū)動(dòng)設(shè)備無法工作的環(huán)境中運(yùn)行的機(jī)器人問世，比如能在輻射區(qū)勘探，或在磁共振成像室等電力敏感環(huán)境中作業(yè)。
