美国打造现实版变形金刚：可以自我修复组装

美国宇航局希望拥有一种类似变形金刚的机器人。最初的时候，这种机器人不过是一架飞机投放到沙漠的100个积木式模块组件，降落之后，这些模块会组 装成一个漫游者机器人。机器人首先朝一个沙丘行进，抵达沙丘之后摇身一变，长出机械腿进而爬上沙丘。一旦置身沙丘顶部，这个积木式机器人再次变身为一个温 室，在两周时间内充当一组种子的保护神。

自行决定何时何地变身

在两年多前一项引人注目的计划中，所需模块组件中只有20个被制造出来。将这些模块组装之后，我们便得到了称之为“超级机器人”的现实版变形金 刚。南加利福尼亚州大学多形态机器人技术实验室负责人沈伟民(Wei-Min Shen，音译)表示：“你可以制造大量不同类型的机器人，让它们从事不同类型的工作，但这种方式需要投入巨资。”

超级机器人并不能像新片《变形金刚2：堕落者的复仇》中的巨型机器人那样变身为卡车或者F-22喷气式战斗机。研究人员希望，与超级机器人类似的模块化机器人能够在将来的某一天，根据所担负任务的需要自行决定在何时以及何地变身以适应所处环境。

自我修复 自我组装

迄今为止，超级机器人已经可以将2条、4条或6条机械腿进行组合。它能够像一条机器蛇一样移动——滑行或者横向移动——甚至还可以像毛虫那样一 步一步向前挪动。其中6个模块可以组装成一个滚动履带，一些组合甚至可以征服绳索。沈伟民在接受生活科学网采访时说：“如果需要攀爬什么东西，他就会‘长 ’出腿；如果需要下坡，它就会变身成一个球，然后滚下去。”

多年以前，世界上一些学院实验室就已经研制出类似超级机器人这样的可重构机器人。2008年，宾夕法尼亚州大学一支研究小组研制的步行模块化机器人成为媒体关注焦点，在“四分五裂”之后，这款机器人能够进行自我组装。

南加州大学的超级机器人同样演示了类似的自我修复和自我组装能力。它的每一个模块都是一个独立的机器人，并利用红外和无线电通讯手段与其它模块“对话”。模块会一直对形势进行评估，以确定其它哪些模块就在自己附近以及充当了组装后的超级机器人的机械臂还是机械腿。

沈伟民说：“我们所做的其中一个演示是，将一个机器人‘切’成两半，而后让每一半变身为一条独立的机器蛇。也就是说，固定的中央大脑是不存在 的。”在一分为二之后，长着4条机械腿的超级机器人可能立即变身为2个拥有2条机械腿的机器人。两腿机器人有些可以像蝶泳选手一样移动身体。

打造“活”机器人

除了宇航局外，美国一些军事机构以及政府部门也对可变形并具有自我修复能力的机器人产生浓厚兴趣。沈伟民的研究得到美国国防部高级研究计划局、美国空军以及国家科学基金会的资助。

毫无疑问的是，研究人员需要付出更多努力和汗水，才能让超级机器人拥有完全自治能力，按照形势需要自行作出决定。事实早已证明，打造能够让传统 机器人作出更准确判断的人工智能技术面临相当大的挑战。相比之下，模块化机器人作决定过程更加复杂，对人工智能的要求也更高，它们需要在任何既定环境下决 定最理想的形状和体积。沈伟民指出：“你不得不告诉模块应该变成什么形状。下一步所要实现的目标是，让它们自行作出决定。”

一种解决之道可能是采用生物学技术。沈伟民的实验室已提出“数字激素”的想法，即模仿真正激素影响大脑和身体的方式。具体做法是，其中一些模块 负责向其它所有模块传送确定信号，以就是否变身为步行或滚动超级机器人等指令进行沟通。实际上，这种仿生技术此前就已经出现。沈伟民及其同事将超级机器人 的模块形象地称之为“机器人的干细胞”，能够变身为多种角色。

机器人的未来

超级机器人的后代可能让宇航局的终极梦想成为现实，即打造一个可以完全自行组装的空间站，以减少对人类宇航员进行的昂贵而耗时的太空行走的需 要。据悉，沈伟民及其南加州大学的同事彼得·威尔(Peter Will)利用一个空气曲棍球台——模拟太空中的地心引力——对这一想法进行了验证。演示过程中，两个机器人模块利用电缆抓住其它模块并引导它们完成对 接。

打造真正意义上的自组装空间站或者变形金刚可能仍有很长的一段路要走，但对于研制功能更为强大的机器人——例如能够自我复制的机器人，沈伟民还 是信心十足。他说：“对于这些事情，我充满很强的信念。当然了，一个人的力量终究有限，不可能带来太大变化，但我坚信这就是机器人的未来。”