各机械单元是按“单线联系”建立沟通渠道的,专业上称此为“邻域通信”。我们人类的大脑在发出“伸胳膊”这一指令时,神经细胞必经突触转递而且只转给相邻细胞。
当然,各单元均配备微机作为“大脑”来进行信息传递。这部“大脑”中还事先收存有组合机器人最终要排成什么队形的设计图,如前述那样它要起到遗传基因的作用,每个单元携带着同样的遗传基因,它们被编入了同样的程序,不管在哪里发生什么故障都可以随意替换。这些具均质体性质的单元与生物细胞很相似,细胞只要处在同一机体上就携带同样的遗传基因,并遵照“密码”完成机体上某种器官组织的生长发育。因为所有单元都是均质体,也就是说相互间不存在领导与被领导的关系,而且只能进行“邻域通信”,达到目标状态之前若出现执行上的错误,纠正起来颇费时间,影响效率。若具备了自我修复功能,这一过程就很容易完成。可是若设置一个“头目”,速度固然会提高,一旦这“头目”损坏,就将导致整体瘫痪。
自我修复
目标形状已经输入后,就要决定如何向这一目标行动,我们称其为行动策略。在目标已完成的状态下,相邻单元的结合模式和当初自身所处模式的差异越大的单元,活动频度也就越高,差异为零则活动停止,这已形成了一条法则。
一个单元对所处现状不满足的程度越高,它的活动趋势越强,甚至左右碰壁、无序而不稳定地反复动作,但是,目标要求的结合模式正是完成于这一过程之中,最终达到满意时全部动作才告结束。
组合机器人遵照这一法则,从最初的直线状态经完全无助地反复动作,排成了目标要求的正三角形,整个过程与其说自我修复不如说自我组装更确切。
在计算机上模拟可以不受数量限制,可以形成庞大的复杂形状,组装级别也相应提高。然而,目前,这种自我修复的模拟还仅限于在两维平面上进行,三维的立体空间的活动机械单元正在开发当中。若三维空间单元的微型硬件能够开发成功,自我修复机器人就会比前面的队形操练更富有现实意义,实现各种应用。例如,人造卫星局部故障的处理,以往只能派人乘航天飞机到空间去实地操作。如果制造卫星的部件全部改用可自我修复的单元,开发一种“自我修复卫星”,就没有必要派人专程前往了。不仅卫星,其他很难靠人维护的核电站、海底地下乃至人体内部的故障排除等,都是自我修复技术的用武之地。
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