盖世汽车讯 乐高积木并不智能。它不会计算，也不用插电，它只是能拼搭而已。据外媒报道，佐治亚理工学院（Georgia Tech）的研究团队将乐高积木的逻辑应用到机器人领域。佐治亚理工学院丹尼尔·古根海姆航空航天学院（Daniel Guggenheim School of Aerospace Engineering）的助理教授Bolei Deng和航空航天工程博士生Xinyi Yang构建了由微型机器人粒子组成的集群，这些粒子无需任何电子元件即可实现锁定、释放和重组。没有传感器，没有处理器，也没有代码。

相关研究发表于期刊《Advanced Intelligent Systems》。

图片来源：佐治亚理工学院

Deng并非这一概念的发明者。早在60多年前，小说家Kurt Vonnegut就设想过自组织机器。Deng的目标是将科幻变为现实。他表示：“我们的粒子行为并非由中央控制器控制，而是由其机械设计以及彼此之间的相互作用来决定。”

传统上，制造更智能的机器人意味着增加复杂性：更多的硬件、更多的处理器、更多的代码。Deng和Yang则摒弃了所有这些。剩下的只有机械结构。

Yang称之为“机械智能”。每个粒子都经过设计，无需传感器或中央大脑，就能通过自身的形状进行“思考”。

Yang解释说：“这种智能并非预先编程，而是内置的。改变几何形状，就能改变粒子群的行为。”

当粒子感受到振动时，它们会自动做出反应。将不同形状的粒子混合在一起，群体就会像鸟群或蚁群一样移动。

Bolei Deng表示：“每个单元都可能很笨，只遵循简单的规则。但当足够多的单元组合在一起时，某种智能就开始显现。”

“无脑”智能

在三维空间中，同样的规则依然适用：形状控制行为。每个粒子的几何形状决定了它如何推动、锁定或释放相邻粒子。其结果是无需信号或代码即可实现协调运动——交互直接写入形状之中。

群体中的每个粒子都是相同的——并且单独存在时毫无用处。 

每个粒子都拥有均匀分布在其周围的柔性臂。当两个粒子相遇时，这些臂会弯曲并锁定，像压缩的弹簧一样储存张力。外部振动会释放这种储存的张力。臂会迅速张开，粒子彼此推开，群体由此扩散开来。

扩散的范围和速度取决于臂的结构。改变臂的弯曲度，它们就能保持锁定更长时间；增加刚度，它们就能更快地释放。每个粒子都遵循相同的简单机械规则：弯曲、锁定、释放。 

微小粒子 巨大的力量

一次振动即可启动系统。粒子按照预定的顺序分解，每一次相互作用都会触发下一次。无需中央控制。分解顺序预先设定在粒子间的物理连接方式中。

粒子的尺寸可以千差万别——从头发丝的粗细到1.5英寸的大小。

最小的粒子甚至可以进入血液循环。医生可以将一团紧凑的粒子群置于血管系统内，并用超声波激活它们。振动会释放臂中储存的张力。粒子向外扩散，进入单个机器人无法触及的血管。

Deng设想利用粒子群将抗癌药物直接输送到难以触及的肿瘤部位，同时保护健康组织。这种方法能够精准靶向病变细胞，而不会损害身体其他部位。这种粒子群或许还能绘制血管图，突破现有医学成像工具的局限。

Yang表示：“这些粒子可以探索任何摄像头或导管都无法到达的血管。只要发出振动信号，它们就会扩散到肉眼无法看到的身体部位。”

同样的方法也可以应用于体外。在太空中，即使是微小的修复也需要宇航员穿上宇航服进行危险的太空行走，而且辐射还会损坏电子设备。

这些粒子可以以紧凑的团簇形式发射，落在表面上，然后通过振动释放。它们会扩散开来，绕过障碍物，并在无需人员操作的情况下重新排列。

由于它们的行为是内置于自身结构而非电子元件中的，因此这种粒子群可以在传统机器人无法工作的极端辐射和温度环境下运行。

Deng表示：“在太空中，一旦建造了任何东西，就需要宇航员或机器人来改变它。在我们的系统中，只需要发送振动即可。”

下一步计划 

Deng和Yang已经证明，仅靠机械结构就能驱动群体运动。现在，他们正在进一步推进这一理念。

他们正在构建一种结构，其关节能够响应不同的振动。一个脉冲解锁一个关节，另一个脉冲则释放另一个关节。这种结构不仅能够移动，还能自我重组。无需处理器来决定哪些部分发生移动，而是由设计本身决定。

Yang表示：“当让设计发挥作用时，我们目前所探索的只是冰山一角。”

这与研究团队最初采用的乐高积木逻辑如出一辙。无需电力。