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低造价
机器人已经成了人类文化想象的一部分,但是一群来自南安普顿大学电子与计算机科学专业的学生很有可能改变我们看待和使用机器人的方式。一群四年级的学生已经开发出了一种低成本机器人的模型。根据这个模型,新型机器人的造价只需24英镑。

克劳斯•皮特•扎乌纳博士是生物机器人学的授课老师。他说,在他的课堂上,学生拥有建立研究项目的自主权,“在第一学期,五个学生萌发了生产一大群微型机器人的想法。这个想法非常有挑战性。许多研究者都非常想拥有成批的机器人为自己工作,但是机器人的造价实在是太贵了。不仅是机器人的零部件很贵,组装机器人的成本也很高。”

Swarmbot programming © ECS

手机的新用途
新型机器人突破性的理念在于它们可以利用手机的标准零件作为机器人的部件。扎乌纳说:“学生们的想法是利用手机上的震动电机作为机器人的主要驱动部件。机器人的底架部件主要是一个电路板,不再需要额外的部件。电机同其他的电子元件一样可以自动化地安装到电路板上。”

由于机器人可以在组装电路板的生产线上生产,这使它的造价比传统的机器人大大降低。学生们的第二个创新在于让机器人相互协作。这样可以大大简化机器人的结构,从而使它们的维修保养更加简单。一个单个的机器人往往需要许多传感器来监控自己的行动,但是“如果要大批量使用机器人的话,它们的造价必须非常低廉,”扎乌纳说,“传感器的数量是影响机器人成本的重要因素之一。学生们的新想法是让机器人相互协作,让它们相互监控彼此的行动。这样单个的机器人就不再需要那么多传感器来监控自己的行动了。比如,一个机器人让另一个机器人走一段直线距离,然后再原路返回。如果机器人偏离了方向,发布指令的机器人就会提醒它。偏离方向的机器人就会调整自己两个电机的相对速度,重新校准方向。”

自然群落
机器人的集体行动方式也是依据了自然世界中的现象。“学生从蜂群和蚂蚁群的分工协作那里找到了灵感”,扎乌纳说。已经有许多科研团体询问了这项发明,希望将这些机器人用于科学研究。目前,他们正在寻找资金,以推动进一步的研究。

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