最近，宾夕法尼亚大学的研究人员正在开发一种机器人电力技术，这种技术可以让机器人像细胞有机体一样草料无需外接电源，自由规避风险。
移动机器人的动力一般有两种选择：内部储能或外部收集，如电池和太阳能电池板。然而，电池储存的能量越多，就越重，太阳能电池板无法快速持续供电。
因此，工程和应用力学系助理教授詹姆斯皮库尔(James Pikul)与团队合作，开发了一种环境可控的电压源。ECVS)，可以有效的弥补前两种技术的缺陷，为移动机器人持续供能。
该研究发表于《高级智能系统（Advanced Intelligent Systems）》，论文标题为《使用电磁法进行计算机自由自主导航和发电（ComputerFree Autonomous Navigation and Power Generation Using ElectroChemotaxis）》。
01独立觅食，通过吃金属。
皮库尔说，这项研究受到了一种生物本能的启发，即动物会通过寻找食物来获得动力。
这个团队开发的ECVS可以让机器人通过寻找食物，但是吃是金属。
ECVS是一种有源电路元件，它通过氧化还原产生自由电子，并从外表面的化学键中提取电能。因此，ECVS可以在没有计算机的情况下为移动机器人提供动力。
就像一个简单的生物，这些ECVS驱动的机器人现在能够找到自己的食物来源尽管他们缺乏大脑。
通过ECVS单元驱动两个轮子，机器人表现出基本的导航和觅食能力，并自动转向它能吃。
02自我回避，像舌头一样感知和消化能量。
他们的研究还概述了机器人在没有中央处理器(CPU)的情况下可以实现的更复杂的行为。
当ECVS单位的空间和顺序不同时，机器人可以根据食物来源的有无进行各种逻辑运算。
皮库尔说，细菌可以通过一种叫做趋化性的过程来独立寻找营养物质。趋化性是生物体对外界环境中化学物质刺激引起的定向运动的反应。在这个过程中，它们可以感知到化学物质浓度的变化。
微型机器人也有类似微生物的局限性，不能携带大型电池和复杂的计算机。因此，皮库尔团队探索了如何让ECVS技术复制细菌的趋化行为。
在实验中，他们将机器人放在铝表面，为其ECVS单元供电，并展示了ECVS单元如何使机器人对冲并把它导航到一个有更多电能的地方。
一个是可以避开拐角的绝缘胶带。研究人员已经证明，如果机器人的EVCS单元连接到另一侧的车轮，它将自动沿着金属铝的表面行驶，避开绝缘带。
二是可以避免粘稠的绝缘凝胶，机器人可以通过移动逐渐擦除。因为凝胶厚度直接关系到机器人从金属中提取的能量在ECVS，研究人员可以证明机器人在转弯时会对这样的环境信号做出反应。
由规避风险，机器人可以更加自主、持久、平稳地移动。
皮库尔说，从某些方面来说，它们就像舌头，可以感知能量并帮助消化。
03 爬行在废墟中，自主机器人会更加灵敏。
通过了解ECVS单元可以获得的能量类型，研究人员可以设计不同的方案，并将它们嵌入机器人，以实现所需的导航类型。
皮库尔说，将ECVS单元连接到带有相反电极的马达上，可以帮助机器人避开它们不接触的表面我不喜欢。通过不同的接线方式，它可以匹配机器人 生物学偏好。
重要的是能够区分危险和可避免的环境，以及那些不方便和必要时可以通过的环境。
随着ECVS技术的发展，它们可以用于在自主和无计算机的机器人中编程更复杂和敏感的行为。
通过将ECVS的设计与机器人需要操作的环境相匹配，皮库尔想象了小型机器人可以在废墟或其他危险环境中爬行，同时保护自己，将传感器发送到关键位置。
皮库尔说，如果我们有不同的ECVS，这些ECVS适应不同的化学物质，我们就可以让机器人避开危险的表面，穿过那些提供动力的表面。
04结论：微型机器人逐渐生物化。
机器人、人工智能和人工生命长期以来一直试图模仿生物的自主导航能力，最常见的是通过在计算机上运行的决策算法。
相比之下，活性胶体、微型游泳机器人和微型移动机器人可以在没有计算机的情况下自主导航或远离环境引诱物或危险，并做出导航、觅食、规避风险等决策。就像细胞有机体的感觉一样。
正如未来学家凯文凯利在《失控》年所预言的：机器正在变得生物化。
原标题：前沿|机器人永动机来了：吃金属获得动力，转身避开障碍物。
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编辑：哈克
标签：机器人ECVS环境