盖世汽车讯 据外媒报道，来自阿姆斯特丹AMOLF的研究团队发明了一种软体机器人，它可以行走、跳跃和游泳——所有这些都无需大脑、电子设备或人工智能。它只由软管、空气和一些巧妙的物理原理构成。相关研究论文发表在期刊《Science》。

图片来源： AMOLF

这项研究描述了迄今为止速度最快的软体机器人之一，也是最简单的软体机器人之一。它没有计算机、没有软件，也没有传感器。然而，它却凭借其自身以及与外界互动的方式，以惊人的协调性和自主性移动。

那么，真正的驱动力是什么？这种运动背后隐藏着一个可能已经见过，但可能被忽略的原理。想想加油站门前那些摇摇晃晃的充气管舞者。让它们摆动的物理原理，或许正是下一代自主机器人的关键所在。

仅靠持续不断的气流驱动，机器人的每一条柔软的管状腿都会开始摆动——与那些管舞者并无二致。每条腿单独摆动时，都会随机摆动。但当许多条腿组合在一起时，就会发生意想不到的事情：它们的动作会迅速同步，形成有节奏的运动步态。

“突然间，秩序从混乱中显现，”第一作者Alberto Comoretto说道。“无需代码，无需指令。腿部自然同步，机器人便开始行动。”如同萤火虫同步闪烁或心脏细胞同步跳动一样，复杂的集体运动源于简单的相互作用。

而且速度很快。当输入气流时，机器人每秒可移动30个身长。相对而言，法拉利“只能”达到每秒20个身长。这个速度比其他通常需要集中控制的气动机器人快几个数量级。

更令人惊讶的是：这种同步机制能够自适应。如果机器人遇到障碍物，它会重新调整方向。当它从陆地移到水中时，步态会自发地从同相跳跃模式转变为自由泳模式。这些转变无需任何中央处理器或控制逻辑。相反，运动源于身体与环境之间的紧密耦合。

“在生物学中，我们经常看到类似的分散式智能，”合著者Mannus Schomaker解释说。“例如，海星利用局部反馈和身体动态来协调数百个管足，而不是依靠集中式大脑。”

这项研究挑战了机器人需要复杂的控制系统才能实现逼真行为的传统观念。“只要我们了解如何利用底层物理原理，像管子这样的简单物体就能产生复杂且实用的行为，”首席研究员Bas Overvelde说道。“它没有大脑，没有计算机。本质上，它是一台机器。但如果设计得当，它可以超越许多机器人系统，表现得像一个人造生物。”

未来可能的应用范围从智能药丸到太空技术。无需微电子元件的安全微型机器人可以被吞服，并在自主到达目标组织后释放药物。无需处理器即可与机器人的行走步数同步的可穿戴机器人外骨骼——在降低功耗的同时增强了人体的力量。

自主机械设备适用于太空等极端环境，在这些环境中，传统电子设备可能会失效。更广泛地说，这些例子说明了这项研究如何为机械系统打开大门，使它们能够像拥有计算机一样运行，而无需真正拥有计算机。

通过这项研究，该团队希望激发机器人设计的新思路：更简单的系统，更具适应性和鲁棒性。不是通过计算和人工智能，而是通过物理学。