时而像蛇一般游行,时而变成圆圈滚动,时而长出“双脚”爬高……这不是电影里的“变形金刚”,而是美国南加州大学多形态机器人实验室已经造出来的“超级机器人”(见上图,南加州大学多形态机器人实验室提供)。别看它个头不大(由每块10多厘米见方的模块搭成),可安上各种工具,执行起任务来,却是样样在行。美国宇航局还曾想用它来探索太空呢。
南加大多形态机器人实验室的负责人是华裔科学家沈为民。他说,当前许多投入应用的机器人只是在重复人类的工作,而他们研究的机器人将可以到达人类无法抵达的地方,完成人类无法完成的工作。“超级机器人”看上去就像一块块“积木”搭成的,每块“积木”事实上都是一个能独立“思考和行动”的机器人。它们相互通过红外线和无线电波联系,然后根据外部环境组合成手、脚或身体。“比如前面出现一个洞,机器人会变成一条‘蛇’钻过去;如果要下坡,它能变成‘球’滚下去;如果要爬树,它就能长出‘脚’来。”
沈为民和他的学生迈克向记者演示了蛇型机器人的运动。这个机器人由6个模块组成。迈克用圆珠笔轻轻摁了一下每个模块上的小按钮,机器人便发出了“嘎嘎”的声音,好像睡醒了一般。再摁一下遥控器上的启动开关,机器人就像毛毛虫一样,一拱一拱地爬行。沈为民说,蛇型机器人最初在离实验室不远的海滩上试验时,把那里的海鸥给惊动了。这些海鸟“诧异”地围在这条大“毛虫”旁边无从下嘴。
接着,沈为民演示了由两个模块组成的机器人。这个机器人走路的姿势比较奇特,其中一个模块像喝醉了酒一样扭动着身子,翻滚前进。把这个机器人抓在手里,位于上端的模块会自动调整平衡。在一段相关演示录像里,一个四脚机器人爬着爬着就被科学家拧成了两截,过一会儿,这个两截的机器人又恢复了活力,各自“站”了起来用双足行走。
多形态机器人的研制1998年在南加大开始。2005年由该实验室发起,与美国几家著名公司和大学联合向美国宇航局推出了这样一个宏伟设想:一架飞机往沙漠中投下100块“积木”,然后,这些“积木”自动组合成一辆“探测车”,行驶到一座沙丘。接着,“探测车”长出“脚”来爬上沙丘,到了顶部再变形成一间“温室”,培养植物种子发芽成长。不过,由于经费不足,沈为民他们最后只完成了20个这样的模块,但设想中的功能已基本实现。虽然世界上还有不少实验室也陆续研制出了多形态机器人,但沈为民说,南加大的“超级机器人”还是有些与众不同。组成机器人的每个模块功能类似“干细胞”,实际上是一个个独立的机器人,装上各种工具,就拥有无穷的扩展能力。“插上翅膀,安个引擎,它就能飞起来;装上摄像头,它就是千里眼。”沈为民说,“超级机器人”在地震救灾中更可以大显身手。给它安上红外线探测仪,它就能变形进而爬到废墟底下寻找生命。如果地震时有一两百个这样的机器人组成搜索部队,人员伤亡情况就能大大减轻。
南加大多形态机器人实验室获得了美国国防部、宇航局和自然科学基金会等多家机构的招标。美国最大的玩具公司美泰也曾来洽谈,希望与实验室合作生产变形机器人玩具。不过,“超级机器人”要像电影里的“变形金刚”一样,真正做到变形自如还面临很多难关。沈为民念念不忘他们为美国宇航局提出的宏伟设想。他说,“只要有充足的经费,这一设想还可以被推进得更远。我们对今后可能遇到的技术障碍和解决方案已经有所思考。有朝一日,你会在太空中见到它。”
(本报洛杉矶7月13日电)

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