声控微型机器人集群

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微型机器人能用声波自组成智能集群
Ke Ji Ri Bao· 2025-08-14 00:02
受蝙蝠、鲸鱼等生物利用声波交流导航的启发,美国宾夕法尼亚州立大学与德国慕尼黑大学科学家联 手,在12日出版的《物理评论X》杂志上发表重要研究成果:配备简易声学设备的个体微型机器人,能 通过声波协调形成具有环境适应能力的智能集群,其自组织行为堪比鸟群或鱼群。 研究团队首次证实声波可作为微型机器人的控制媒介。这些理论模型中的机器人仅配备微型麦克风、扬 声器、振荡器和电机等基础元件,却展现出惊人的群体智慧。每个个体都会自动将振荡器频率与群体声 场同步,并向最强声源靠拢。 研究团队从未预料到如此简单的设计能产生这般精妙的集体行为。相较于活性物质依赖化学信号的传统 控制方式,声波通信具有显著优势:传播更快更远、能量损耗极低,且系统设计更为简洁。 虽然当前研究仍停留在计算机模拟阶段,但研究团队确信,任何遵循该设计的实体机器人群体都将呈现 相同的智能特征。这种声控微型机器人集群能在狭小空间灵活导航、形态受损后可自主重组,且具备环 境集体感知功能。 这些特性使机器人集群能在灾后环境勘探、污染物清理、靶向药物输送,以及环境监测等多个应用场景 中大显身手。而且,即使个别机器人损坏,集群仍能保持整体功能,这种自我修复特性对传感器网 ...