智行时代——具身智能技术生态
据哥伦比亚大学工程与应用科学学院消息，当今的『机器人』️面临诸多限制——它们的身体通常是封闭的系统，既不能生长，也不能自我修复，更不能适应周围环境。如今，哥伦比亚大学的科学家们研发出了一种『机器人』️，它可以通过整合来自自身环境或其他『机器人』️的材料，实现身体上的“生长”、“自愈”和自我提升。
《科学进展》（Science Advances）杂志发表的一项新研究描述了这一被称为“『机器人』️新陈代谢”的过程，它使机器能够吸收和重复使用来自其他『机器人』️或其周围环境的零件。
哥伦比亚工程学院和华盛顿大学的主要作者兼研究员菲利普·马丁·怀德（Philippe Martin Wyder）解释道：“真正的自主意味着『机器人』️不仅要独立思考，还要能够自主维持体力。就像生物体吸收和整合资源一样，这些『机器人』️能够利用来自周围环境或其他『机器人』️的材料进行生长、适应和修复。”
这一新范式在Truss Link上得到了演示——这是一款受Geomag玩具启发的『机器人』️磁棒。Truss Link是一个简单的条形模块，配备自由形状的磁性连接器，可以扩展、收缩并以各种角度与其他模块连接，从而使它们能够形成越来越复杂的结构。
研究人员展示了单个桁架链如何自组装成二维形状，然后变形为三维『机器人』️。这些『机器人』️随后通过集成新部件进一步改进自身，有效地“成长”为功能更强大的机器。例如，一个三维四面体『机器人』️集成了一个额外的链环，它可以像拐杖🩼一样使用，将其下坡速度提高66.5%以上。
“通过机器学习，『机器人』️思维在过去十年中取得了突飞猛进，但『机器人』️身体仍然是单一的、不具适应性的、不可回收的，”合著者、哥伦比亚大学机械工程系James and Sally Scapa创新教授、创意机器实验室主任霍德·利普森(Hod Lipson)说。
相比之下，生物体则完全依赖『于适』应——生命体能够生长、自愈和适应。很大程度上，这种能力源于生物体的模块化特性，它能够使用和重复利用其他生命体的模块（氨基酸）。最终，我们必须让『机器人』️也能做到这一点——学会使用和重复使用其他『机器人』️的部件。你可以将这个新兴领域视为一种“机器新陈代谢”的形式。
研究人员设想的未来『机器人』️生态系统将拥有自主维护、自我成长并适应不可预见的任务和环境的能力。通过模仿自然界的运作方式——用简单的构件构建复杂的结构——『机器人』️的新陈代谢为能够实现身体发育和长期恢复能力的自主『机器人』️铺平了道路。
怀德表示：“『机器人』️新陈代谢为物理世界提供了一个数字接口，使人工智能不仅能在认知上进步，还能在物理上发展，从而创造出一个全新的自主维度。最初，具备『机器人』️新陈代谢能力的系统将用于灾难恢复或太空探索等特殊应用。最终，它将开启一个充满潜力的世界，让人工智能能够构建物理结构或『机器人』️，就像今天它可以在电子邮件中书写或重新排列文字一样。”
利普森谨慎地总结道：“自我复制『机器人』️的形象会让人联想到一些糟糕的科幻场景。但现实是，随着我们越来越多地将自己的生活交给『机器人』️——从无人驾驶汽车到自动化制造，甚至国防和太空探索。谁来照顾这些『机器人』️？我们不能依赖人类来维护这些机器。『机器人』️最终必须学会照顾自己。”
