哈佛大學的研究人員將加州黑蠕蟲的行為轉化為一種新型機器人群體系統的基礎。由 Justin Werfel 領導的團隊在哈佛約翰·A·波爾森工程與應用科學學院（SEAS）創造了類似蠕蟲的機器人，這些機器人能夠纏繞、移動並作為一個單位運作，與其生物對應物類似。
該項目最近在 IEEE 國際機器人與自動化會議上獲得最佳機械與設計論文獎，因其獨特的靈感來源和潛在的科學及探索應用而備受關注。
設計靈感來自蠕動的蠕蟲團塊
這些機器人的設計靈感來自於 Lumbriculus variegatus，通常被稱為加州黑蠕蟲。這些淡水蠕蟲生活在水底，黏滑，並且在群體中自然會形成緊密纏繞的團塊。儘管外觀不佳，這些蠕蟲集體能夠調節溫度、保護彼此免受捕食者的侵害，並作為一個整體移動。
Werfel 表示：「我們觀察這個生物系統，並說，‘這真是太酷了。’」
哈佛團隊的機器人版本模仿了這一行為。每個“蠕蟲”機器人大約一英尺長，靈活，並由合成聚合物材料製成。內部的加壓空氣腔使機器人能夠捲曲。當多個機器人靠近時，它們會物理上纏繞在一起，模仿黑蠕蟲的自然團塊形成。
作為一個單位移動
這些機器人群體能夠在陸地或水面上移動，集體的行動能力超過單獨的操作。Werfel 提到：「這種物理纏繞不僅是凝聚力的手段，也是溝通和協調的渠道嗎？這是一個我們可以用來研究這些現象的平台。」
該團隊正在研究纏繞如何促進機械通信和突現行為。他們的目標是將這些自然發生的群體動態轉化為功能性機器人。這些機器人未來可能在災難區域進行探索、導航不規則地形，或移動超出單個機器人處理能力的物體。
邁向無束縛的自主性
目前，系統中的每個機器人都是單獨供電，但未來版本將更加自給自足。團隊希望創造一種無束縛的版本，利用微流體技術來指導其行動。隨著時間的推移，這些機器人可能在自然環境中自主運作，無需外部控制系統。
該項目建立在哈佛早期的研究基礎上，包括 HIVE 平台和大學的 CODA 數據中心的研究。前訪問碩士生 Carina Kaeser 是該論文的第一作者，其他貢獻者包括 Junghan Kwon、Elio Challita、Harry Tuazon、Robert J. Wood 教授（哈佛 SEAS）和 Saad Bhamla 教授（喬治亞理工學院）。
該研究得到了美國國家科學基金會和國立衛生研究院的聯邦資助。儘管外觀令人不安，但這些受蠕蟲啟發的機器人未來可能成為科學、工程和探索中的重要工具，證明即使是最不吸引人的生物也能激發出卓越的機器。
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