适应环境，协同工作和推选领导这三件事，机器人已经学会了

一群微型机器人已经携手将团队合作推向新的高度，它们通过连接神经系统，融合成一个共享“大脑”的协同体系。

最新一期《自然通讯》杂志发表的一篇论文深入描述了这些机器人及其独特的“可调整神经系统”。这一技术使得一种全新类型的机器人应运而生，它既能像中央控制机器人那样稳健运行，又能像一组自主装配的机器那样灵活适应。

论文合著者Marco Dorigo指出，这种可移植神经系统就像一种“中间件”，让机器人在保持自我组织优势的实现协调作业。身为布鲁西勒大学图书馆人工智能实验室Iridia的联席主任，以及科学研究基金的研究主管，Dorigo与同事们设想了一个未来场景：机器人将拥有特定功能，这些功能能够将机器人单元组合成不同的形状和大小，完成各式各样的任务。

在实验室的测试中，这些机器人能够合并、分离、重新连接成各种形态，同时保持其感知和运动功能。他们引入了配备特定工具的机器人单元，这些单元可以完成诸如举起假砖等任务。在需要自我修复时，可以通过移除或替换失灵的大脑单元来实现。

与传统的中央控制机器人不同，这些机器人的神经系统是分散的。例如，当几个机器人共同建造砖墙时，你可以编程让一个机器人负责混合水泥，另一个负责堆砌砖块。Dorigo强调，通过编程，你可以明确每个机器人的职责，即使过程中需要增加更多的机器人来执行不同的任务，如分类砖块或混合水泥，机器人之间的信息交流也会变得更加复杂，但它们仍然能够通过调整神经系统有效完成任务。

如果某个机器人出现故障，其他机器人可以选择一个新的领导者并继续执行任务。这种自我管理和决策能力使得机器人团队能够适应新的环境。在一段视频中，一个机器人停止工作，另一个机器人迅速识别出这一情况并接管领导地位。这是因为它们通过连接创造了一种神经系统，决定哪个机器人应该成为团队的“大脑”，从而使整个团队能够适应新的环境。

该论文的第一作者Nithin Mathews表示，这些机器人的成功之处在于它们拥有一个内部地图，这张地图就像一棵层次分明的树，使得它们能够识别其他机器人的位置并相互连接。当两个机器人团队结合时，第一组的领导者可以将其他机器人的内部地图转换为第二组的领导模式。这种转换使得整个团队更加健壮和灵活。灵感来自于自然界中的黏菌如何通过黏菌集结展现超有机体的行为方式，“我们想要实现类似的效果。”他说。虽然目前使用的机器人相对简单但具有巨大的潜力未来可以进一步接受训练以适应更复杂的任务例如当手臂受损时可以寻找新的部件来替代它实现自我修复这是机器人在不断学习和进步方面的一次巨大突破这就是一个高度智能化的模块化和协调一致性的巨大突破。想象一下一群机器人聚集在一起建造房屋每个人都明白自己的角色如果没有明确的等级结构房屋建造工作将难以进行这些模块化机器人正在创造自己的等级制度选择领导者以高效完成工作类似于一群人一起盖房子每个人都能承担特定的工作由于模块化机器人具有更大的灵活性因此在面对挑战时它们具有更大的适应性和生存能力世界各地的许多研究团队正在研究成群机器人的潜力它们不再依赖于中央大脑的控制而是依赖于每个机器人的计算机程序来实现组织和工作这使得系统更加健壮和可靠如果这些新机器人的技术得到进一步发展和完善那么未来它们将在许多领域发挥重要作用包括建筑、救援和勘探等。一旦这些大脑单元被巧妙地连接起来，它们便如同织就了一张智慧的网，发出高级指令，让集体神经系统轻松延伸到其他单位。想象一下，当 F 单元接收到一个任务，比如捡起一块砖时，它自身的神经系统就像一个精准的指挥家，将上层指令完美转化为实际行动。这好比一支和谐的交响乐，在编程的世界里，这样的转化让编程过程变得更加简洁明了，同时也大大减少了计算处理的负荷。

在这个展示中，我们的机器人通过在二维地板上滚动来执行任务，它们之间的连接坚如磐石。Borigo 和他的团队正致力于推动这项技术向前发展，希望将其应用于拥有柔性关节的机器人装置，让它们能在三维空间中自由驰骋。这不仅是一次技术的飞跃，更是对未来机器人领域发展的一次大胆设想。