若機器人學會了“合作”，能幹出啥驚天動地的大事？

哈佛大學的研究人員最近從螞蟻獲得啟發，設計了一組相對簡單的機器人，這些機器人可以協同工作，僅使用幾個基本參數就可以完成複雜的任務。這項研究發表在eLife上。

Lola England de Valpine是應用數學教授，也是論文的高級作者。他表示：“這個項目一直致力於了解白蟻和蜜蜂等社會性昆蟲的集體動態，尤其是它們如何利用環境來創造複雜的功能性建築。”

研究小組首先研究了黑木蟻如何協同工作，從軟畜欄中挖掘出來並逃脫。

S Ganga Prasath是哈佛大學John A. Paulson工程與應用科學學院的博士後研究員，也是論文的主要作者之一。他表示：“起初，畜欄內的螞蟻隨機四處移動，在開始合作之前，它們通過觸角與彼此交流。”

螞蟻主要通過觸角與周圍環境和其他螞蟻互動。研究人員發現，螞蟻會自發地聚集在它們經常互動的區域周圍。一旦幾隻螞蟻開始在畜欄里挖隧道，其他螞蟻就會迅速加入。隨着時間的推移，隧道變得越來越寬，越來越複雜，最終螞蟻們就能逃脫。

在這種理解和模型基礎上的推動下，研究人員構建了綽號為 RAnts 的機器人螞蟻，看看它們是否可以協同工作以逃脫類似的畜欄。RAnt 沒有使用化學信息素，而是使用“光激素”，這是模擬信息素場或觸角的流動 RAnt 留下的光場。

RAnts 僅通過簡單的本地規則進行編程：遵循光敏場的梯度，避開光敏素密度高的其他機器人，並在光敏素密度高的地方撿起障礙物，然後將它們扔到光敏素密度低的地方。

這三個規則使 RAnts 能夠迅速擺脫束縛，同樣重要的是，還使研究人員能夠探索難以用真實螞蟻檢測到的行為區域。

RAnts機器人成功的模仿了螞蟻。de Valpine表示：“這項工作突出了設計簡單而有效的多機器人系統的潛力，這些機器人可以通過局部互動完成複雜任務。它也是使用簡單動物行為作為設計機器人完成複雜任務的概念證明。”

這些機器人的成功結果表明，使用簡單動物行為作為模型來設計機器人是可行的，這有助於為機器人設計新的行為提供更多的選擇。此外，這些機器人的成功也表明，使用局部互動來完成複雜任務是有效的。

研究人員還表示，這些機器人的設計方法可以用於其他領域，例如醫學或農業，幫助完成複雜的任務。他們計劃在未來繼續研究這些機器人，並將其應用到更多領域中。

希望未來能夠開發出能夠與人類協同工作的機器人，幫助人類完成更複雜的任務。例如，在醫院中，機器人可以協助醫生完成手術，或者在工廠中，機器人可以協助工人完成生產流程。