还记（jì）得《变形金刚3》上映（yìng）时，当汽（qì）车人在高（gāo）速行进中变形，并与霸天虎展（zhǎn）开激烈的战（zhàn）斗时（shí），小探（tàn）内（nèi）心（xīn）的激（jī）动（dòng）难（nán）以掩盖。有朝一日，在现实生活中，我们是否（fǒu）也能有（yǒu）一辆酷炫的“大黄蜂”，可以根据需要随时“变（biàn）形”？

十年过去了，变（biàn）形金（jīn）刚（gāng）虽然没有从天而（ér）降，但是随着自我配置型（xíng）机器（qì）人（rén）的诞生和发展，我们离“汽（qì）车人（rén），变（biàn）形出发！”的时代已（yǐ）经越来越近。

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近日，美国的咨询（xún）机构今日未来研究所(Future Today Institute)发布了最新的《2020年（nián）科（kē）技（jì）趋（qū）势（shì）报（bào）告》 ，其中提到了（le）自我（wǒ）配置（zhì）型机（jī）器人(Self-Assembling Robots)的概念。

这是新一代的可以自（zì）我组装、合并、拆（chāi）分和修复的机器人，目前受到了（le）各大知名院校、研究（jiū）机（jī）构与（yǔ）企业的广（guǎng）泛（fàn）关注（zhù），拥有广阔的应用场（chǎng）景。我们是（shì）否可以马（mǎ）上迎来了“变形金刚（gāng）”的时代了呢？就让小探带你一探究（jiū）竟（jìng）！

上可入太空，下可救水火：丰富（fù）应用显神通（tōng）

自我配置型的机器人拥有十分广泛的应（yīng）用场景。比如在长期的太空任务中，由（yóu）于未（wèi）知（zhī）的宇宙环（huán）境，太空任务的执行在（zài）数量和质（zhì）量上都（dōu）受到很大限制，因此拥有（yǒu）固定配置系统的机器人在面对突（tū）发的事件（jiàn）时往（wǎng）往不（bú）具备处理的能（néng）力。

但是（shì），自我配（pèi）置（zhì）型的机器人可（kě）以长期自我维（wéi）持（chí），在应（yīng）对不（bú）可（kě）预见的（de）情况时往往（wǎng）可以通过（guò）自我（wǒ）重新（xīn）组合（hé）可以完成（chéng）许多任务，并进行自我修（xiū）复，从而大大突破（pò）了限（xiàn）制（zhì），降低了（le）风险。

与外太（tài）空的场（chǎng）景类似的是施工（gōng）现场或者火灾现场。例如，当施工面临危险或在火灾（zāi）现（xiàn）场唯一（yī）的救生（shēng）楼梯（tī）受火势影响时，自我配（pèi）置型机器人可以在现场自（zì）动形成（chéng）桥梁或者楼梯成为施工（gōng）人（rén）员和（hé）逃生人员的紧急救（jiù）生通道（dào）。

除了作为基础（chǔ）设施的维护者和紧（jǐn）急事故的帮手外，自我（wǒ）配（pèi）置型（xíng）机器人还可（kě）以（yǐ）在消（xiāo）费市（shì）场上大量（liàng）应用。在未来，消费者可以在车库、地下（xià）室或阁（gé）楼中拥有一系列可自我重（chóng）新配置的模块（kuài）。当需要时，消费者可召集（jí）机器（qì）人来完成（chéng）诸如“清理水槽”或“更（gèng）换汽（qì）车内的机油”之类的任务，而机器（qì）人可以变成所（suǒ）需的形状并执行任（rèn）务。

针（zhēn）对这（zhè）些应用场（chǎng）景（jǐng），在美国和中（zhōng）国，已经有（yǒu）很多公司与（yǔ）研究机构（gòu）正在通（tōng）过长期的研发（fā）慢（màn）慢将其变成现实。

创业公司与NASA合作，太（tài）空时代指日（rì）可期（qī）

2019年，NASA向（xiàng）一个名（míng）叫Made in Space的 创业（yè）公司（sī）投资了7370万（wàn）美（měi）元用于（yú）合（hé）作开发和发射自（zì）动太（tài）空机器（qì）人。该机器人名为“阿奇诺特一号”(Archinaut One)，可以在轨（guǐ）道上把自身以及其他太空设（shè）备的（de）原件通过3D打印（yìn）的形式制作出来。

该计划的（de）第一阶段为地面演示，于2016年开始，旨在消除风险并确保正常运营（yíng），第二（èr）阶段已于2019年7月开始，NASA和“Made in Space”将开发并（bìng）计划于2022年发射Archinaut One的（de）测试版本，并让其在（zài）太（tài）空中独立运行。到达太空舱后，该太空（kōng）船将3D打印两个10米长的支持柱，并（bìng）展开两个太阳能电池阵列，它们产生的功率可能（néng）是尺寸（cùn）相近的太空（kōng）飞（fēi）船上传统太阳能电（diàn）池板的五倍之多。

Archinaut One与展开（kāi）的（de）太阳能电池阵列，图片（piàn）来（lái）自网络

Made in Space的团队目（mù）前已经在国（guó）际（jì）空（kōng）间站上部署了3D打（dǎ）印机，可以（yǐ）指（zhǐ）导Archinaut One进行各种制造和组装操（cāo）作（zuò）。Archinaut One将能够（gòu）在轨（guǐ）道上建造自己的扩展太阳能电（diàn）池板和天线，辐射器和偏转（zhuǎn）器等装置。

Made in Space的CEO Andrew Rush 表示（shì），这（zhè）项技术可以（yǐ）让人们即（jí）使在（zài）远离地球的地方也能进（jìn）行可持续（xù）地生活和工作，并可以为卫（wèi）星甚至未来的人类栖息地（dì）提供（gòng）创新的（de）工具和解决方（fāng）案（àn）。

如果成（chéng）功（gōng）的话，这项（xiàng）技术将改变太空探（tàn）索（suǒ）的（de）规则。因为太空（kōng）旅行的（de）最重大限（xiàn）制之一是人们登上航天器时所能（néng）携（xié）带的东西（xī）。而太（tài）空3D打（dǎ）印可以让公司和政府在太空轨道上自动建造（zào）复杂的结构，并减少宇航员太空行走以进行维（wéi）修的风险（xiǎn）。

麻省理工（gōng）学院：M模块机器人实现自主协（xié）调（diào）

一群可以互动的机器人有完（wán）成复杂任务（wù）的巨大潜力。但让机（jī）器人拥（yōng）有（yǒu）真（zhēn）正的（de）协调（diào）意（yì）识是一个巨（jù）大的挑（tiāo）战（zhàn）。

为了改（gǎi）变这（zhè）种情（qíng）况，麻省理工学院计算机科学与人工智能实（shí）验室（CSAIL）的一个团（tuán）队设（shè）计了一套自组装机器立（lì）方体，它们可以相互上下攀爬，在空中跳跃（yuè）并（bìng）在地面上滚动。经过6年的研究与迭代，由（yóu）16个（gè）模块（kuài）组成的机器人现在可以在模块的每个（gè）面（miàn）上使用类（lèi）似条（tiáo）形码的系统（tǒng）彼此识别（bié）和“通信（xìn）”，并完（wán）成简单的任务或行为，例（lì）如（rú）形成一条直线、跟随箭（jiàn）头或跟踪灯光等等。

MIT的M-bot变形过（guò）程，图片来（lái）自网络（luò）

每个模（mó）块化“ M块”内部都有一个飞轮，该飞轮（lún）以每（měi）分钟2万转的速度运（yùn）动，并利用（yòng）角动（dòng）量制动飞轮。同（tóng）时，在每个边（biān）缘（yuán）和每个面上都（dōu）有永久磁（cí）铁，可让任何两个立方体相互连（lián）接。

该团队设想在（zài）灾难（nán）响应中应用这个机器人（rén）。想象一下一座燃烧的建筑物，消防员无（wú）法接近受火势（shì）影响（xiǎng）的（de）楼梯，但他们可以将（jiāng）M块简单地扔（rēng）在地上，看着它们变成临时楼梯，以爬上屋顶或下到地下室以营救受害者。

除了检查和救援之外（wài），研究人员还设（shè）想将这些模块用于游戏，制造和医（yī）疗保健等领域。

宾夕（xī）法尼亚大（dà）学：模块添加“大（dà）脑”程序增强环境适应（yīng）力

当机器人拥有（yǒu）了控制自身的（de）协调（diào）性，如（rú）何可（kě）以通过改变自己适应不（bú）断变（biàn）化的环境（jìng）呢？来（lái）自宾夕法（fǎ）尼亚（yà）大学和（hé）康奈尔大（dà）学的研究（jiū）人员在致力于解决这个问题。

他们所（suǒ）研发的机器人叫做SMORES-EP，由任意数（shù）量的立方体（tǐ）组（zǔ）成, 使用磁（cí）体以不同的方式相互依附。每个立方体（tǐ）都是一（yī）个小机（jī）器（qì）人，均对计划（通过其软件（jiàn））和执（zhí）行（通过其硬件）做出同等（děng）贡（gòng）献。

小机器人每一侧都有轮子，可以（yǐ）使它们沿任何（hé）方（fāng）向移动，并且可（kě）以通过将其末端的磁体转（zhuǎn）换成短距离无（wú）线电装置来相互通信。每个模块都（dōu）配备有（yǒu）四个连接器，这意味着其中（zhōng）两个机（jī）器人可以17种不同的（de）配置进（jìn）行连（lián）接。这（zhè）样一来，这些立方体就可以组成一（yī）个更大，更复（fù）杂的机器人。

宾夕法尼亚带小额的SMORES-EP，图片来（lái）自网络

为（wéi）了从一种（zhǒng）形式（shì）转换为另一种（zhǒng）形式，这些机器人需要（yào）制定一（yī）个行动计划，以从（cóng）当前的位（wèi）置转移到新位置。例如（rú），要（yào）从步行机器人（rén）转换为（wéi）带手臂机器人，则需（xū）要（yào）以（yǐ）特定方式对接和分离。

研（yán）究人员计（jì）算出了机器人从初始状态重新（xīn）配置为目（mù）标（biāo）状态的（de）最有效方法。比如一些配置方法需（xū）要模块互相帮助，一个（gè）模块（kuài）充当（dāng）“帮助器”，该模块将另（lìng）一个模块移动到位，以便它（tā）可以停靠在新位置。同时，研究人员将一个小型桅杆上的（de）网络摄像（xiàng）头（tóu）连接到了机器人的一个模块（kuài）上，使其可以看（kàn）到自（zì）己，并可以通过中（zhōng）央处（chù）理（lǐ）器（qì）来控制所有（yǒu）连接的模块。

此类（lèi）模块化机（jī）器人的优势在于，它比（bǐ）标准（zhǔn）机器人更具灵（líng）活性和适（shì）应性，这意味着（zhe）它们可（kě）以（yǐ）自我修复（fù）并应对未知的环境。在应用层面，它（tā）们（men）可能被应用于太空（kōng）任务和（hé）灾（zāi）难应对，或被提供（gòng）给残疾人作为义肢。

中国：现（xiàn）实版（bǎn）“变形金刚”开启教育消费市场

在2020年的CES大会（huì）上，一家（jiā）来（lái）自中国的科技公司在拉斯维加斯的展会上向（xiàng）大家展示了全球首款能量（liàng）产的变形机器人（rén）。这家名为（wéi）“乐森（sēn）机器人”(Robosen)的公司成（chéng）立（lì）于2008年（nián），为全（quán）球消（xiāo）费机器人厂（chǎng）商提（tí）供技（jì）术解决方案和（hé）ODM等业务。该公司于2019年初发布了新品牌“乐森（sēn）（Robosen）”，并推出了（le）第（dì）一款自主（zhǔ）品牌的（de）变形机器人（rén）产品：T9。

乐森科技的“变形金刚”T9，图片来自网络

而（ér）与（yǔ）NASA和美国（guó）的教育机构（gòu）的研究（jiū）重点不同，乐（lè）森生产的机器人（rén）是（shì）一款（kuǎn）消费型（xíng）的机器人，但同时相比（bǐ）于（yú）其他的（de）机器人又有较高的技术门槛，其包含22个关节自（zì）由度，搭载讯（xùn）飞AI语音（yīn）技术，结合运（yùn）动、语音、视觉（jiào），兼具语音交互、游戏娱乐（lè）和教育编（biān）程的（de）功能。

在娱乐方面，T9支持AR游戏模（mó）式，支持多种控制模（mó）式（声控+APP），配合可自（zì）主编辑的一百多万（wàn）种动作程序，有很高的可玩性。在（zài）教育上方面，T9支持人车双形态切换，支（zhī）持（chí）三种编程（chéng）（3D，Scratch，手动（dòng））模（mó）式，用（yòng）图形化的界面，让孩（hái）子能够快（kuài）速上手进（jìn）行（háng）编程。

我（wǒ）们离大黄蜂时代还有多远（yuǎn）？

尽管可组装机器人的研（yán）究与生产取得了巨大（dà）的突（tū）破，但想（xiǎng）实现大黄蜂伴（bàn）我们左（zuǒ）右的理想时（shí）代，依旧有（yǒu）很多挑战。

首先（xiān），在（zài）设（shè）计方面，

每一种设计主（zhǔ）要集中在局部考（kǎo）虑（lǜ）的因素上，比（bǐ）如有些（xiē）设计（jì）具（jù）有灵活的外形，有些易于对接（jiē）以及管理电源等等。然而，因为要考虑的因素过多，因此在学界和业界尚未提出最佳的通用模（mó）块设（shè）计可（kě）以考虑（lǜ）到所有的因素。

其次，在规划和控制方面，尽管已经研究出（chū）了（le）几百万个单元的算法，但是在现（xiàn）实（shí）场（chǎng）景下往往是单元与（yǔ）单元环环相扣，因此缺乏伸缩度较（jiào）大的算法克服（fú）现实场景的限制。

除了技术层面的挑战之（zhī）外，学界和业界普遍认（rèn）为可（kě）自我变（biàn）形（xíng）的机器人的（de）商业应用（yòng）场（chǎng）景尚需探索。不（bú）过（guò），随（suí）着人工智能在各个国家逐步受到（dào）重（chóng）视，将会有越（yuè）来越多的公司与大学参（cān）与到新一代机器人的（de）开发与生产之中（zhōng），相信人（rén）与机器人共舞的时（shí）代终将会（huì）来临！

你对可自我组装的机器人（rén）有什么看法？你觉（jiào）得还有哪些人工智（zhì）能应用让你印（yìn）象深（shēn）刻（kè）呢？欢（huān）迎（yíng）在下（xià）方（fāng）讨论！