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689傳統意義上的機器人，由許多復雜的部件組成，其中任何一個部件發生故障都可能使整個機器人停止工作。發表在頂級學術期刊《自然》（Nature）的封面論文論證了一種嶄新的機器人設計思路：用多個彼此獨立的粒子單元組成機器人系統，粒子單元的數量變化和故障不會對系統產生影響。
粒子機器人系統
《自然》封面圖
該粒子機器人系統（particle robotics）由相互獨立的粒子單元松散連接而成，可完成向目標光源運動、躲避障礙物、轉移物體等任務。由于這種特殊設計，粒子機器人系統具有傳統機器人系統所沒有的靈活性、可擴展性和魯棒性。魯棒性(robustness)指的是系統的健壯性，是在異常和危險情況下系統生存的關鍵。
《自然》論文截圖
值得注意的是，粒子機器人系統中，沒有一個粒子直接與另一個粒子通信或依賴于另一個粒子發揮作用。因此，即使在系統中添加或減少粒子，也不會對系統產生任何影響。研究人員發現，即使20%的粒子發生故障，系統也可以保持運動。這顯示了粒子機器人在處理單個粒子單元故障時的穩健性。
粒子機器人系統躲避障礙物
粒子機器人系統向光源移動
