機器人合體，超級變變變！

沉舟舟

你玩過百變魔尺嗎？它由很多個相同的三棱柱連接而成，能扭、能轉、能彎，在小朋友的手里，它可以變成蜿蜒的小蛇，也可以變成盛開的花朵，千變萬化，簡直比變魔術還過癮。而今天咱們要介紹的主角與百變魔尺有異曲同工之妙，稱為自重構機器人。

自重構機器人的結構組成與功能

自重構機器人系統由數個相同的模塊機器人組合而成，而單個模塊機器人通常由幾個部分組成：

驅動裝置：這是機器人的基本單元，負責執行各種動作（移動、對接等）。每個驅動裝置都包含一個或多個驅動器，使其能夠獨立移動，并能實現與其他模塊的連接或斷開。驅動裝置使自重構機器人能夠通過改變自身的形態和結構，實現不同的功能，適應各種環境和任務。例如，在狹小空間內執行任務時，機器人可以分解成較小的單元；而在需要搬運重物時，機器人則可以組合成更強大的結構。

控制通信裝置：這部分是自重構機器人的大腦，負責處理傳感裝置收集的信息，指揮驅動裝置進行相應的動作，并與其他模塊相互通信。控制裝置通常包含微處理器和算法，算法具備高度的適應性和靈活性，以根據不斷變化的條件和任務，指導機器人進行自我重構和行為決策。

自重構機器人怎么協作？

1.中心通信：主機與各個模塊進行通信，就像老師給班級學生布置作業。

2.亞符號通信：相鄰模塊之間通信，就像螞蟻一樣，與接觸的其他螞蟻進行信息傳遞。

3.全局通信：所有模塊間都能通信，就像下課后的自由活動時間，任何人都可以一起交談。

4.局部通信：就像小團體式的交流，只跟自己對得上號的人聯系。

5.多模式通信：就是上述多個溝通方式的組合。

傳感裝置：包括各種傳感器，如觸覺、視覺、聽覺、加速度傳感器等，負責收集環境信息，為機器人的自我重構提供數據支持。例如，利用視覺傳感器識別任務對象，利用溫濕度傳感器感知環境變化，利用壓力傳感器測量模塊所受的動態壓力，以及利用紅外傳感器感知障礙物等。根據機器人的任務需求，單個模塊也可配備多種不同類型的傳感器。

能源裝置：為整個機器人提供能源，保證其正常運轉。選擇合適的能源對于延長機器人的使用壽命，提高其工作效率至關重要。目前機器人常見的能源包括可充電電池、燃料電池等。

什么是自重構機器人

螞蟻是一種社會性昆蟲，過著集體生活，在行進中它們見溝搭橋、遇水抱團，通過相互協作變換集體的結構來適應野外的生存環境。與之相似，自重構機器人是一種能夠自主改變外在結構以適應不同環境和任務的機器人，并且比螞蟻更加厲害。

自重構機器人通常由多個模塊組成，每個模塊長得幾乎一樣，但都具有獨立的功能和運動能力。通過模塊之間的變換和組合，機器人可以形成不同的形態和結構，以應對不同的任務需求，除了能搭橋抱團，還能連接成蛇形、人形、獸形、爬蟲形等。一些輪式自重構機器人甚至能夠在平坦的地形上通過輪胎前進，而在崎嶇的地形上通過兩足、四足行走……自重構機器人的出現，使得機器人能夠更好地適應復雜多變的環境。

新奇的自重構機器人

M-Block：M-Block的各個模塊長得像一個個骰子，它們的內部有一個飛輪用來控制運動，通過四周的永磁體進行連接，可以進行跳躍、攀爬，以及組裝成更大的結構。這些技能使這些機器人可能將自己組裝成一個樓梯，在營救被困在建筑物中的幸存者方面有潛在的應用價值。

M-TRAN：這款自重構機器人同樣通過磁鐵進行連接，它們能夠變成四足機器人和蛇形機器人行進，在移動時根據路況變換形態以通過高墻、矮洞等復雜路況。

Roombot：這是一款非常有創意的家具自重構機器人，它們通過鉸鏈相互連接，可按照指令移動、組裝成各種不同的家具。比如吃飯的時候它們可以變成餐桌，而只要你一聲令下，它們又可以變換為好幾個板凳。

DFA（DistributedFlightArray）：這是一款自重構飛行機器人，每個模塊都有一組輪子，使其能夠在地面上行駛，還有一個螺旋槳，可以產生足夠的推力將自己提升到空中，但在飛行中不穩定。當這些模塊連接起來，才能變成一個能夠協調飛行的復雜多旋翼系統。

Mori3：這便是前面展示過的自重構機器人，是一種能改變形狀、四處移動并能與物體和人互動的折疊式機器人，可以像折紙一樣從2D三角形組合為幾乎任何3D形狀，開創了模塊化機器人的先河。未來，這種機器人或在太空旅行中有廣泛應用前景。

以上這些自重構機器人都是近年來出現的創新型機器人，未來隨著技術的不斷發展，自重構機器人將會更加廣泛地應用于各個領域，甚至變成能夠像細胞一樣進行自我復制、自我進化的智慧機器人。