集体行动干大事蜂群机器人激活仿生新思路
- 来源：中国智能制造网
- 编辑：齐之越
- 2017/8/25 9:35:08
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【中国智能制造网 本站原创】蜜蜂不仅以独特的个体特征启发机器人设计师，更为业界提供了可资借鉴的机器人集体行为模式。目前业界对蜂群机器人的研究还处于起步阶段，多项相关技术尚未成熟，因此“蜂群”发挥出的实力还只是冰山一角，更多应用将在未来陆续显现。
集体行动干大事 蜂群机器人激活仿生新思路
前几天，小编为大家介绍了机器人界的多面手——百变“蜘蛛侠”。其实比起蜘蛛，蜜蜂在仿生机器人设计领域的受欢迎程度毫不逊色。这是因为，蜜蜂不仅以独特的个体特征启发设计者，更为业界提供了可资借鉴的机器人集体行为模式。
业界师从蜜蜂的初始阶段内容十分简单，甚至不涉及蜜蜂为主要的采蜜授粉本领，只是单纯模仿其高速拍打的翅膀。2013年，哈佛大学研制出一种蜜蜂机器人，它的翅膀能实现每秒120次的高速拍打。不过，研究人员对这款机器人的定位并不十分明确，主要用途大致归为搜索、营救、环境监控等。
机器人模仿蜜蜂个体的主要目的当然是掌握其授粉技能。近年来，受气候变化、环境污染等因素影响，蜜蜂的数量在迅速减少，直接影响到大批植物的生殖繁衍，威胁生态平衡。2015年，为缓解严峻的环保形势，可授粉蜜蜂机器人研究项目应运而生，它同样诞生于哈佛大学。目前，该机器人还处于开发阶段，技术难点是如何实现蜜蜂般的自主飞行。
哈佛大学似乎对蜜蜂类仿生机器人格外感兴趣，从模仿蜜蜂个体生理构造到学习蜜蜂群体行为模式的思路转变也出现在这里。2014年，哈佛大学的电子工程师团队制造出1000只低成本小型机器人，虽然它们只能在地上行走，不能升空，但其背后的算法却是模仿了蜂群的行动特点，能够将队伍组合成多种形状，排兵布阵。蜂群机器人雏形初显，只不过还差清晰的应用定位。
美国宇航局很快为这支迷你部队找到了个用武之地。2015年，NASA开启了将蜂群机器人送上火星的计划，认为它们对未来的太空探索意义重大。蜂群机器人较之于以往独行侠般的火星车等探测设备，有着无可比拟的集体优势。它们可以分头行动，同时探测多个地点，提高工作效率，而且还能像真的蜂群那样分工明确，不同小组执行不同任务。再者，即使有个别成员在行动中出现故障或不幸“牺牲”，其低成本的造价也不会给人类带来太大损失，更不会对集体功能产生严重影响。
蜂巢一旦遭遇袭击，蜜蜂们便会倾巢出动，以遮天蔽日之势捍卫家园。这种可怕的场景对军事行动颇具启发性。继探索太空之后，蜂群机器人又被派向战场。美军曾在阿富汗战场上部署过身材迷你的蜂群无人机，它们除了对地面目标实施打击以外，还能完成侦查敌情、干扰敌方设备等任务。“蜂群”的行为模式又进一步扩展到地面和水上。如今，军用无人车、无人船的群战策略都吸纳了“蜂群”模式。
目前业界对蜂群机器人的研究还处于起步阶段，多项相关技术尚未成熟，因此“蜂群”发挥出的实力还只是冰山一角，更多应用将在未来陆续显现。仿生机器人的设计不只有模仿单体构造这一条路可走，很多动物都具有社会性，它们的集体行为模式也同样值得深究。
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