一群受机器人观察到的行为启发的机器人技术

许多动物和微生物能够完成复杂的任务，例如成群地或“成群地”觅食或筑巢。蜜蜂是最明显的例子之一，因为它们作为一个群体的生存在很大程度上取决于与殖民地其他成员的合作。在过去的几年中，越来越多的研究人员试图在机器人中重现这些令人着迷的群体动力学，从而产生了一个名为“群体机器人”的研究领域。

利兹大学的研究人员最近提出了一种新的群体机器人技术，称为趋化性，其灵感来自于微生物中观察到的特定行为。他们的研究预先发表在arXiv上，源于作者对动态环境中简单无脊椎动物的生存以及如何将这些策略应用于机器人的兴趣。

“在获得博士学位和首次博士后奖学金期间，我研究了一种名为C. elegans(一种流行的模型生物)的小蠕虫的运动系统，并成功地将我学到的知识用于控制蛇形机器人的运动，”进行这项研究的研究人员之一乔丹·博伊尔(Jordan Boyle)告诉TechXplore。“当前的工作是受同一种生物启发的，但是这次，研究的是其更高水平的行为，特别是它利用嗅觉向食物来源导航的方式。”

在没有感觉输入的情况下，秀丽隐杆线虫通常向前移动，但是在随机的时间间隔内大转弯。如果他们感觉到“正”的气味在朝特定方向移动时变得越来越强烈，则转弯的频率会降低;反之，当“正”或“所需”的气味变弱时，他们的可能性更大。这种被称为趋化性的行为最终使他们趋向于在所需的感觉刺激达到峰值时所处的位置。机器人群中的分组策略并评估其有效性。

博伊尔解释说：“这种策略的主要好处是它只需要一个模拟传感器，因为随着动物的移动，梯度会随着时间的推移而被检测到。” 博伊尔解释说：“在我们的工作中，我们用声音代替了气味，因为使用机器人可以更轻松地创建和感知气味，并且随着来源的发展，它也变得越来越弱。” “这种方法的主要优势在于，它允许一群群机器人被限制在一个特定区域(即声源周围)，而无需物理边界，制图能力或复杂的传感系统。”