(图文)机器蚂蚁为人类建设火星家园

机器蚂蚁

　　据物理学家组织网报道，最近在火星上发现水和像地球土壤一样的土壤，不仅让人们大胆展开想象，猜想有一天人类也许能移民到这颗红色行星上。然而，第一批火星居民也许并不是人类，而是一群微型机器人。德国卡尔斯鲁厄大学的机器人学研究人员马尔科·齐曼斯基说：“可以利用能共同协作的小型机器人探索这颗行星。现在我们知道火星上有水和尘埃，因此它们要为科学家建设住处等建筑物，只需要一些黏合剂。”

　　微型机器人通力合作

　　一个由欧洲研究人员组成的科研组正在研发微型遥控机器人，这种机器人可协力完成不同的任务，就像白蚁、蚂蚁或蜜蜂共同寻找食物，建造巢穴和为了群体更好的发展协力合作一样。

　　齐曼斯基是这个科研组的一名成员，这个科研组在欧盟资助的小型微操作智能自主机器人群(I-SWARM)项目中工作，他们制作了100个厘米大小的机器人，并在制造蚂蚁大小的微型机器人群体方面取得了重大进步。从那时起几名研究人员就开始着手制作一大群能重新改装自己的机器人，并且它们还能自动装配成更大的机器人，以便执行不同任务。他们通过“共生机器人(Symbrion)”项目和“复制(Replicator)”在继续各项工作。这两个项目都受到欧盟第七期科研架构计划(Seventh Framework Programme)资助。

　　可以通力合作的机器人在行星探索和殖民地化方面似乎有无数种可能的应用途径，它们可以根据自己面临的阻碍安排工作，改变它们的环境和群体需要。齐曼斯基解释说：“机器人群体在需要高冗余的情况下更加有用。如果一个机器人出现故障或者受到破坏，不会导致整个任务惨遭失败，因为另一个机器人会立即接管它的工作。”这种机器人不仅在太空或深海环境中非常有用，而且在执行修复机器内部故障的工作，清理污染物或者进行试验和在人体内进行治疗时，也非常有效，这些只是科学家设想的一些有关微型机器人技术的应用方法。

　　产生集体观感

　　在真实环境中应用一群机器人，例如移居火星，还需要一些时日才能成为现实。尽管如此，小型微操作智能自主机器人群项目组在制造非常类似于可编程蚂蚁的机器人方面已经取得很大进步。

　　就像蚂蚁会观察附近的其他蚂蚁正在做什么，跟随一个特定个体，或者在身后留下化学踪迹，以便把信息传递给群体一样，小型微操作智能自主机器人群项目组的机器人彼此间能进行交流，并能感知它们的环境。这种结果就是一种集体观感。机器人利用红外线进行沟通，它们依次将信号发送给附近的另一个机器人，直到整个群体都得知这一消息。例如，当一个机器人遇到障碍物时，它会给其他机器人发出求助信号，让其他机器人帮助它把障碍物搬开。该项目组称之为茉莉(Jasmine)的一群机器人利用轮子四处走动，这种机器人比一枚2欧元硬币稍大一些。而小型微操作智能自主机器人群项目中最小的机器人，长度仅为3毫米，这种机器人通过震动四处移动。

　　小型微操作智能自主机器人群项目的机器人，从一个微型太阳能电池吸收能量，而茉莉机器人则拥有一个电池。齐曼斯基在指出该科研组遇到的其中一个挑战时说：“能量是个大问题。任务越复杂，所需的能量也就越多。必须举起(使用)性能强大的发动机的机器人，需要很多能量。”处理能量是另一个问题。该项目必须研发一种特殊运算法则来控制只有毫米大的机器人，在这个过程中，他们必须考虑到微型机器人随身携带的处理器的能力限制：它们的程序存储器仅有8000字节，随机存储器仅有2000字节，比大部分个人电脑的字节大约小100万倍。

　　实验证明，这些微型机器人能进行互动，不过该项目的合伙人无法实现他们制造1000个最小的机器人，组成世界上有史以来最大的遥控机器人队伍的目标。尽管如此，齐曼斯基仍相信该科研组很快就能生产大量微型机器人，他们可以像制造电脑芯片一样，制成柔性印制电路板后，将它折叠成需要的形状。他说：“它们有点像微型手工折纸。”大量生产可确保这种机器人的制造成本非常低。这样研究人员就不用担心会有机器人在火星土壤中迷失方向了。小型微操作智能自主机器人群项目的研究得到欧盟第六框架计划的资助。