微型机器人能指挥复杂动作的“场”还是挺难的

微型机器人这下可算是有了新方向。美国Livescience网站在3月6日公布了个新闻:有种微型机器人,它走的路跟爱因斯坦相对论里的数学原理一模一样。这事儿让咱们以后能做出在人体里转悠的医疗机器人,挺有希望的。这最新的研究啊,是把爱因斯坦的数学原理跟机器人技术往一块凑。这样一来,以后造医疗机器人就多了条新路。现在那种尺寸连一毫米都不到的小东西,已经是机器人圈子里最火的研究方向了。它们能干的细活可不少:给人体定点打针、把脏东西从水里弄干净,或者在显微镜下搞雕刻。 不过,这东西越小毛病也越多。传感器、电池还有处理器都得占地方吃电,所以现在的微型机器人基本做不了什么复杂的运算或者信息处理。搞得它的大脑反应慢、眼睛不灵、行动也不自由。为了破这个局,研究人员琢磨出了个新招:不用给它们发复杂指令或者盯着不放了,只要让它们看见光、或者遇到化学物质这些外界信号就行。要是机器上的驱动装置感受到了外界刺激,它自己就会拐弯。这么一来,外面的环境就变成了机器人的脑袋。 不过光有个主意不行啊,怎么设计那种能指挥复杂动作的“场”还是挺难的。好在最近发表在英国《npj Robotics》上的一篇文章解决了这个难题。学者们发现,这些小机器的运动方式跟爱因斯坦相对论有点相通之处。按爱因斯坦的广义相对论讲,有质量的物体会让周围的时空变弯。光走最短的路的时候,看着也会因为质量的原因变弯了路。 于是研究人员就想出了个“人工时空”的框架:用精心设计的光线来指挥机器人怎么走。说白了就是靠简单的光影变化就能让小机器精准跑到指定地点。实验结果挺明显:投影仪在平板上画个亮暗图案后,光强变了就能形成一个控制场。机器就能跟着这个光走成圆圈、波浪形前进或者按固定角度拐弯。 这个新办法给咱们提了个醒:别光想着怎么改造机器人本身了,不如去动一动它们在的那个空间。用这个办法造出来的微型机器人就能穿过复杂的人体结构了。而且这样一来还能少占存储空间、少用计算资源。(作者尤金尼奥·费尔南德斯·阿吉拉尔,李尧译)