机器人合体，超级变变变！

沉舟舟

你玩过百变魔尺吗？它由很多个相同的三棱柱连接而成，能扭、能转、能弯，在小朋友的手里，它可以变成蜿蜒的小蛇，也可以变成盛开的花朵，千变万化，简直比变魔术还过瘾。而今天咱们要介绍的主角与百变魔尺有异曲同工之妙，称为自重构机器人。

自重构机器人的结构组成与功能

自重构机器人系统由数个相同的模块机器人组合而成，而单个模块机器人通常由几个部分组成：

驱动装置：这是机器人的基本单元，负责执行各种动作（移动、对接等）。每个驱动装置都包含一个或多个驱动器，使其能够独立移动，并能实现与其他模块的连接或断开。驱动装置使自重构机器人能够通过改变自身的形态和结构，实现不同的功能，适应各种环境和任务。例如，在狭小空间内执行任务时，机器人可以分解成较小的单元；而在需要搬运重物时，机器人则可以组合成更强大的结构。

控制通信装置：这部分是自重构机器人的大脑，负责处理传感装置收集的信息，指挥驱动装置进行相应的动作，并与其他模块相互通信。控制装置通常包含微处理器和算法，算法具备高度的適应性和灵活性，以根据不断变化的条件和任务，指导机器人进行自我重构和行为决策。

自重构机器人怎么协作？

1.中心通信：主机与各个模块进行通信，就像老师给班级学生布置作业。

2.亚符号通信：相邻模块之间通信，就像蚂蚁一样，与接触的其他蚂蚁进行信息传递。

3.全局通信：所有模块间都能通信，就像下课后的自由活动时间，任何人都可以一起交谈。

4.局部通信：就像小团体式的交流，只跟自己对得上号的人联系。

5.多模式通信：就是上述多个沟通方式的组合。

传感装置：包括各种传感器，如触觉、视觉、听觉、加速度传感器等，负责收集环境信息，为机器人的自我重构提供数据支持。例如，利用视觉传感器识别任务对象，利用温湿度传感器感知环境变化，利用压力传感器测量模块所受的动态压力，以及利用红外传感器感知障碍物等。根据机器人的任务需求，单个模块也可配备多种不同类型的传感器。

能源装置：为整个机器人提供能源，保证其正常运转。选择合适的能源对于延长机器人的使用寿命，提高其工作效率至关重要。目前机器人常见的能源包括可充电电池、燃料电池等。

什么是自重构机器人

蚂蚁是一种社会性昆虫，过着集体生活，在行进中它们见沟搭桥、遇水抱团，通过相互协作变换集体的结构来适应野外的生存环境。与之相似，自重构机器人是一种能够自主改变外在结构以适应不同环境和任务的机器人，并且比蚂蚁更加厉害。

自重构机器人通常由多个模块组成，每个模块长得几乎一样，但都具有独立的功能和运动能力。通过模块之间的变换和组合，机器人可以形成不同的形态和结构，以应对不同的任务需求，除了能搭桥抱团，还能连接成蛇形、人形、兽形、爬虫形等。一些轮式自重构机器人甚至能够在平坦的地形上通过轮胎前进，而在崎岖的地形上通过两足、四足行走……自重构机器人的出现，使得机器人能够更好地适应复杂多变的环境。

新奇的自重构机器人

M-Block：M-Block的各个模块长得像一个个骰子，它们的内部有一个飞轮用来控制运动，通过四周的永磁体进行连接，可以进行跳跃、攀爬，以及组装成更大的结构。这些技能使这些机器人可能将自己组装成一个楼梯，在营救被困在建筑物中的幸存者方面有潜在的应用价值。

M-TRAN：这款自重构机器人同样通过磁铁进行连接，它们能够变成四足机器人和蛇形机器人行进，在移动时根据路况变换形态以通过高墙、矮洞等复杂路况。

Roombot：这是一款非常有创意的家具自重构机器人，它们通过铰链相互连接，可按照指令移动、组装成各种不同的家具。比如吃饭的时候它们可以变成餐桌，而只要你一声令下，它们又可以变换为好几个板凳。

DFA（DistributedFlightArray）：这是一款自重构飞行机器人，每个模块都有一组轮子，使其能够在地面上行驶，还有一个螺旋桨，可以产生足够的推力将自己提升到空中，但在飞行中不稳定。当这些模块连接起来，才能变成一个能够协调飞行的复杂多旋翼系统。

Mori3：这便是前面展示过的自重构机器人，是一种能改变形状、四处移动并能与物体和人互动的折叠式机器人，可以像折纸一样从2D三角形组合为几乎任何3D形状，开创了模块化机器人的先河。未来，这种机器人或在太空旅行中有广泛应用前景。

以上这些自重构机器人都是近年来出现的创新型机器人，未来随着技术的不断发展，自重构机器人将会更加广泛地应用于各个领域，甚至变成能够像细胞一样进行自我复制、自我进化的智慧机器人。