種八喜很難說(shuō)清靈感是什么時(shí)候爆發(fā)的,，也許是在觀察蜈蚣時(shí)，也許是在和妻子散步時(shí),，又或者是在洗澡時(shí),。

傳感器對(duì)機(jī)器人來(lái)說(shuō)至關(guān)重要，它賦予了機(jī)器人視,、力,、觸、嗅,、味等感知能力,。美國(guó)佐治亞理工學(xué)院物理學(xué)院博士后種八喜提出了一個(gè)大膽的想法：“去掉這些傳感器，給機(jī)器人增加足夠多的腿,，是不是也能使其穩(wěn)步前進(jìn),？”

在這項(xiàng)研究中，種八喜等人通過數(shù)學(xué),、物理建模,，提出了一個(gè)“物質(zhì)運(yùn)輸”理論框架：給機(jī)器人增加腿腳，即空間冗余,，可以提高它在復(fù)雜環(huán)境中穩(wěn)健移動(dòng)的能力,。這種空間冗余使機(jī)器人無(wú)須傳感器也能移動(dòng)。

機(jī)器人通常有2條或4條腿,，借助遍布全身的視覺,、觸覺等傳感器和計(jì)算系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)周圍環(huán)境的感知和運(yùn)動(dòng),。多年來(lái),，依靠這樣的路徑，大家研發(fā)出適用于各種場(chǎng)景的機(jī)器人,。在人工智能技術(shù)的推動(dòng)下,，這一領(lǐng)域越發(fā)火熱，很快聚集了大批追隨者,。

長(zhǎng)久的觀察,，引發(fā)種八喜和同學(xué)不斷思考：這些動(dòng)物有的4條腿，有的8條腿,，有的幾十條腿,，還有的沒有腿,，它們都能行動(dòng)自如。機(jī)器人是不是也可以像它們那樣,，擁有8條腿甚至幾十條腿呢,？

經(jīng)過幾年的實(shí)踐和積累，研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)出擁有多條腿的“蜈蚣機(jī)器人”,?！懊慷嘁粭l腿，都涉及與身體其他部位的配合協(xié)調(diào)問題,，都要重新建立數(shù)學(xué)模型,，計(jì)算量更是呈指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)?！狈N八喜說(shuō),。

而比工作量增加更關(guān)鍵的問題是：多了這么多條腿有什么用？在4條腿夠用的情況下,，為何要使其變得更復(fù)雜,？

種八喜思維活躍，腦子里總會(huì)不斷冒出新想法,。而當(dāng)缺乏靈感時(shí),，他常常會(huì)回歸觀察。

在不斷的觀察和思考中,，他靈機(jī)一動(dòng)——蜈蚣機(jī)器人有這么多條腿,，是否不再需要傳感器？不必精確計(jì)算前方障礙物的大小和距離,？

這天,，導(dǎo)師給種八喜推薦了一本《信息論概述》?；氐郊?，他驚喜地發(fā)現(xiàn)，這本書就躺在妻子的書架上,。種八喜的妻子是生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)博士,，對(duì)信息論頗有研究。

受此啟發(fā),，種八喜等人將機(jī)器人的身體看作被傳輸?shù)摹靶畔ⅰ?，通過數(shù)學(xué)、物理建模,，提出了一個(gè)“物質(zhì)運(yùn)輸”理論框架：給機(jī)器人增加腿腳,，即空間冗余，可以提高它在復(fù)雜環(huán)境中穩(wěn)健移動(dòng)的能力,。這種空間冗余使機(jī)器人無(wú)須傳感器也能移動(dòng),。

“就算有一條腿踏空，其余的腿也能幫助它移動(dòng)前行,。像是拔河比賽時(shí),，一兩個(gè)人突然絆倒并不會(huì)改變整體的移動(dòng)方向?！狈N八喜解釋說(shuō),。

目前，學(xué)界和業(yè)界對(duì)于機(jī)器人移動(dòng)的研究大多圍繞傳感器展開,，利用視覺,、力覺、聽覺,、接近覺,、超聲波等各類傳感器，使機(jī)器人能夠完成復(fù)雜工作,。環(huán)境越多變,、工作越復(fù)雜，對(duì)傳感器的精度要求就越高,。

為了驗(yàn)證蜈蚣機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)性能,，研究團(tuán)隊(duì)建造起復(fù)雜地形模型，通過不斷增加腿的數(shù)量進(jìn)行測(cè)試,，最終從6條增加到16條,。他們發(fā)現(xiàn)，當(dāng)腿數(shù)達(dá)到12條時(shí),，機(jī)器人便可平穩(wěn)通過地形模型,。

隨后，他們把機(jī)器人帶到草叢和石堆中,，在真實(shí)環(huán)境中再次測(cè)試,，它依然表現(xiàn)出色。

面對(duì)這個(gè)能穿越狹小空間的蜈蚣機(jī)器人,，種八喜總會(huì)想起2008年汶川地震時(shí)的場(chǎng)景,。當(dāng)時(shí)的他正在重慶讀初二，地震發(fā)生后有許多人被困,，當(dāng)時(shí)的慘狀讓他印象深刻,。“當(dāng)時(shí)我就在想,，有什么辦法能夠幫助他們,？”種八喜說(shuō)。

這像一粒種子埋進(jìn)了他的心里,，15年后,，這顆種子開了花,。

舍棄了昂貴的傳感器，蜈蚣機(jī)器人的成本大幅降低,，僅需1000美元,。目前，這一機(jī)器人已被應(yīng)用到導(dǎo)師及合伙人開設(shè)的農(nóng)業(yè)公司,，將用于那些無(wú)法使用除草劑的農(nóng)田的除草工作,。

“我們正在對(duì)蜈蚣機(jī)器人進(jìn)行優(yōu)化，希望能根據(jù)實(shí)際需要確定其最佳腿數(shù),，在復(fù)雜系統(tǒng)中尋求能量,、速度、功率,、穩(wěn)定性之間的平衡,，以便更加經(jīng)濟(jì)高效?！狈N八喜說(shuō),，“相信未來(lái)它能夠用于復(fù)雜地形的救援工作?！?/p>