方块组成的机器人军团？这和我想的不太一样啊！
2019/11/17 0:01:00 差评
说到机器人战队，差友们会想到什么场景？
是这样的？
还是长这个样子的？
又或者是像这样整齐划一，齐步走的模样？ 
上面这些可能是大部分人在机器人、军队这两个词放在一起时的固有的印象 —— 一定得像人，至少得像狗或者任何一类生物体。
不过，最近 MIT 的计算机科学人工智能实验室团队造的 “ 机器人军队 ” 可能跟这些形象都不太一样。。。
M-Blocks
不仅没有一点人模狗样，也没了杀气满满的距离感，甚至还有点萌。。。
这个军队由一个个 14.5 立方厘米的小方块组成，它们通过高速旋转，跳跃的方式行动。
下面就给大伙儿表演一个 1800 度高空跳跃。
?
不仅能旋转跳跃，还能高空攀爬，一口气上下 8 层 “ 楼 ” 完全不是问题。
跟以往所有的机器人不同，M-Blocks 可以轻松完成团队协作，或者说它们没有一个是单独的个体，就是作为一个团队被设计出来的。
而每个小方块在团队中的角色也都不一样，比如透明带灯的这一类就专门负责运动，橙色、蓝色的分别负责向透明方块传递复杂程度不同的行动信号。
MIT 是怎么实现这套看起来好像逻辑很简单，但实际上实现起来很复杂的操作的呢？
这个我们得一个一个来讲。
首先是负责运动的透明方块，为了让它们有足够的动力行动，MIT 团队在每个方块里都装上了一个飞轮和一个 “ 刹车 ”，飞轮每分钟转速高达 2 万转，而 “ 刹车 ” 装置可以及时的控制飞轮停止运动。
飞轮处于半悬挂的状态，只需要启动一次方块就可以跟着随之产生的动量，借着惯性高速的旋转。
想要控制方块的旋转方向，也只只需刹车同时改变飞轮的运动方向就 OK。
在飞轮的精准控制下，透明方块可以朝着 24 个不同方向移动。
小辣椒瞅瞅四肢不协调的自己，连个小方块儿都能比我灵活。。。
飞是能飞起来了，还有个问题是怎么让它停下来，关键是还能稳稳停在对的地方。
设计团队在每个方块的 6 个面上都装上了磁铁片，并在 12 条边上装入了磁条。
磁铁的吸附力，配合 “ 刹车 ” 装置就可以让方块的每一次停落都足够精准。
说完了透明方块的运动模式，我们再来看看方块与方块之间是怎么 “ 交流 ” 的。
这也是让团队最头疼的问题之一。
最初，团队考虑过使用无线信号作为方块之间的沟通方式，但这个方法有两个很大的问题：
一是机器人一多了信号可能出现相互干扰的情况，并且考虑到 M-Blocks 之后的使用场景很可能是户外和一些灾害事故现场，很可能出现信号不稳定的状况；
二是要在不足 15 立方厘米的方块空间里加上信号发射和接受模块，实在是有点强人所难。。。
再三实验后，团队发现了一种更简单也更有效的方式 —— 给负责输出信号的方块加上小型条形码( 也就是箭头标识 )，这样方块和方块之间就可以相互识别并按照条形码的指令行动了。
同时，团队还发现这套沟通系统不仅可以用来识别条形码，还可以识别光的闪烁，太骚了。
于是乎他们又在方块内加入了微型灯光系统，让每个模块之间可以远程交流。
在这套沟通机制下，M-Blocks 可以实现更好的团队协作，隔着远远的一段距离都能识别对方，然后愉快的合体玩耍。
其实 MIT 早在 2013 年就已经开始张罗 M-Blocks 项目了。
不过那时候样子还比较粗糙，只是普通的金属边缘和面板拼凑起来，动作也显得大条又笨拙，传感系统也没有完全完善。
但现在 M-Blocks 已经升级到了 2.0，可以实现更精细和复杂的操作，并且已经实现超过 30 个模块的协同合作。
说不定在未来的某一天，可以用它们在 10 分钟内砌一幢难民房，或者 5 分钟内搭好一个地震求生通道，。。。
还记得 《 超能陆战队 》 里瑞恩设计的可以协同工作，通过意识控制的微型机器人吗？
或许这就是 M-Blocks 的终极形态吧。
资料来源：YouTube 视频：M-Blocks Modular RobotsYouTube 视频：M-Blocks 2.0: Self-assembling Modular RobotsYouTube 视频：2015-05-20-3d-M-Blocks-1minYouTube 视频：MIT M-Blocks 2.0 Robot Cubes Can Move & Connect to Form Structures
“ 方块虽小，灵活就好? ”
http://weixin.100md.com
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