淌若火蚁的栖息地被激流磨灭，它们会用体格相互钩连，在水面上拼成一个能漂泊数周的活筏；丝状真菌的菌丝浸透泥土，缠成镇定的撑执网罗；细胞里面，肌动球卵白和会过分子之间束缚地承接、断开、再承接，让细胞既能保形又能变形。

莫得蓝图，也莫得指示，在这些群体中，每个个体巧合知说念我合法在参与拓荒什么，最终功能杀青依靠的是体格的局势、相互的战争，以及一种近乎物感性的本能。

图 | 当然界中常见的纠缠网罗（来源：DOI: 10.1126/scirobotics.aec6393）

这种由体格获胜实践的智谋不错被机器东说念主自愿结伙吗？2026年5月20日，发表于《科学-机器东说念主学》（Science Robotics）的一项谈判阐述了这少许。康奈尔大学（Cornell University）的工程师让一群个体险些无法独处迁移的小机器东说念主，通过两头粘力轻细的魔术贴（Velcro）相互钩连、分开、再钩连。它们就能像一团会流动的物资相通穿越陡坡和辞让。

谈判东说念主员把这套系统称为交联集群（Cross-Link Collective），其中起作用的机制被定名为机械智能（mechanical intelligence）。

中央大脑的代价

在传统机器东说念主范式中，更明智险些老是意味着需要耗尽更多算力、搭建更多传感、通讯设施。系统越精密、中央限度越强，在委果天下中往往就越脆弱。这条旅途在受控环境中鸿章钜字，但在另一类场景中却越来越显出局限：苦难废地、未知地形、可能通常发生故障的极点环境。

问题出在依赖上。一朝系统的方案权高度靠拢于某个限度层，那么任何一处通讯中断、传感器极度或个体失效，都可能成为整套系统的瓶颈。这促使一部分谈判者入手再行念念考：智能必须由“大脑”来承担吗？照旧不错由体格、局势、战争神气来分摊？

这条问题陈迹把谈判者引向了一个看似与机器东说念主学相距甚远的领域：软物资物理。

材料科学中的活性凝胶指分子之间通过交联键相互承接，这些键束缚断裂又重建，举座网罗却能够永恒保执结构与功能。细胞骨架即是典型例子，它撑执着细胞的形式，又随时可在分子层面被改写。

康奈尔大学团队的灵感正源于此。他们想构建一种“机器东说念主物资”（robotic matter），其行动更接近一团能够变形、流动、自我组织的连气儿介质。但它弗成是一个由很多机器东说念主组成的机器东说念主，也不该是一组按步履实践的破裂单位。

事实上，这赶巧与具身智能的中枢看法相契合：智能并不单存在于算法里，也存在于体格的局势、材料的弹性、与环境的战争神气里。谈判东说念主员想知说念，淌若把这一原则推到极致，让集群中的每个成员都简化到险些莫得计算智商、仅靠物理战争自行协作，会发生什么？

修起这个问题的责任早在十年前就还是入手。乔治亚理工学院（Georgia Institute of Technology）物理学西宾丹尼尔·戈德曼（Daniel I. Goldman）的实验室自2015年起开发了一类名为“Smarticles”（smart particles的缩写，意为智能粒子）的袖珍机器东说念主。每个 Smarticle 是 14×2.5×3 厘米的三连杆平面结构，由几个伺服驱动的小臂组成，它们可在“I”形和“Z”形之间反复切换，单独放手时只可在原地小幅舞动，险些无法定向迁移。

丹尼尔团队发现的意思意思阵势是：当把若干 Smarticles 管制在一个塑料环里时，它们相互的赶快碰撞会让统共这个词超等粒子（supersmarticle）变成一个举座，平稳漂移，况且标的不错通过某个单位住手行动来和轻视限度。这一系列责任奠定了一个缺陷领路，单个单位不“会走”，集体也不错动起来。

（来源：CRAB Lab）

但 Smarticles 有一个无法闪避的局限：它们依赖外部管制（塑料环）时刻形成灵验的群体行动。一朝移除管制，群体就会四散。要让这种机器东说念主物资委果摆脱地穿越复杂地形，必须找到一种更天真，来自其里面的凝合机制。

从“困在环里的智能”到交联集群

接过这一问题的是康奈尔大学集体具身智能实验室（CEI Lab）。该实验室由卡斯丁·彼得森（Kirstin H. Petersen）于 2016 年创立，他们的谈判聚焦于受社会性虫豸启发的集群机器东说念主。

过程多年迭代，团队把原始的 Smarticle 改变成了一种新形式：长约200毫米、宽约20毫米的细长模块，由一个袖珍电机驱动，不错在伸直的“I”形和弯折的“U”形两种形式之间反复切换。这种周期性变形会对大地产生瓜代的战争力，让模块平稳蠕动并相互推挤。

图 | 机器东说念主模块设计（来源：DOI: 10.1126/scirobotics.aec6393）

新模块的形式选定过程了细密的考量。模块的三连杆结构灵感源于普赛尔最小游水器（Purcell's minimalistic swimmer）。1977年，物理学家爱德华·普赛尔（Edward M. Purcell）无情过一个表面问题：在粘性主导、惯性可忽略的极点环境里（比如细菌生存的水中），一个游水器至少需要若干个枢纽时刻游动？他给出的谜底是三个连杆、两个枢纽。少于这个数目，对称性会让统共领路自动取消。

Cross-Link 模块本色上是爱德华表面的陆地版：用周期性的形式变化对大地产生不合称的战争力，让一个本人无法迁移的物体平稳移动。这少许也发挥注解了它的领路机制：和电动牙刷头底部、振动机器东说念主的旨趣雷同，靠摩擦的微小不合称把对称的飘荡整流为净位移。

此外，原版 Smarticles 在 I 形和 Z 形之间飘荡。新的 Cross-Link 模块改成了 I 形和 U 形。U 形保执了沿模块纵轴的镜面临称，而当多个 U 形模块相互承接时，整条链不错形成传播的行波，这恰是低惯性环境中最灵验的领路模式之一。瘦长的局势也让模块能够在三维空间中委果“绞”在沿途，这是通往摆脱流动机器东说念主物资的缺陷几何条目。

缺陷的转变在机器东说念主两头：每个模块的端部贴有强度很弱的魔术贴。这个选定看似轻视，但它恰好收拢了统共这个词谈判的物理逻辑中枢，精准复刻了活性凝胶中“不时断裂、又不时重建”的动态均衡。

魔术贴的叮属又是另一个容易被忽略但缺陷的设计。模块被分红两种类型：Type I 和 Type II，钩面和绒面被反向叮属。归并类型的模块之间钩不住，只消 Type I 和 Type II 靠拢经常刻形成交联。这是一种刻意的异构化，它保证了系统的承接是“概精真金不怕火”的。

从贴片本人强度看，一个考究的承接大要能挂住一个模块的分量，恰好强到能督察领路中的战争，又弱到能被群体相互推挤终止，这就组成了机器东说念主物资的交联键。

机械智能如何表现

仅靠结构的转变，一群 Cross-Link 模块就发达出了令东说念主不测的集体行动。

起原，把 10 个模块堆成一团，放上一块平整的白板。淌若不贴魔术贴，模块之间的战争会让它们快速散开，随后各自平稳、赶快地爬行。贴上魔术贴之后，画面完满变了。模块干预“超扩散”景况：它们组成的链条险些沿直线鞭策，后期接近纯弹说念领路。无魔术贴版块累计产生 55 个落单模块，有魔术贴版块只产生 15 个。

当两个模块重逢时，滚球体育app2026世界杯官方版下载可形成四种基本构型：S 形（蛇形）、W 形（双谷）、G 形和 C 形（双嵌套）。而在统共自愿形成的两模块承接中，S 形构型出现了 13 次，W 形 4 次，G 形 3 次，C 形零次。基于阻力表面的力学分析高慢：W 形所需的维系扭矩远高于 S 形和 G 形，因此 W 形最容易被自身领路扯散。同期，细长流线的 S 形当作一个多连杆游水器，领路成果最高，雷同蛇弯曲前进时的形式。

图 | 由魔术贴键形成的链状结构示例（来源：DOI: 10.1126/scirobotics.aec6393）

当若干模块相互缠绕成链后，统共可能的构型都可能出现，但战争力学会自愿“挑选”出更利于前行的构型。举例，一些减小枢纽扭矩、缩小里面应力的姿态在物理上更易于督察，因此会出现得更通常。换句话说，集群会自动敛迹到对我方最荒疏的局势。

况且，这里的构型除了空间上的承接拓扑，还包括时辰上的飘荡相位相关。小机器东说念主组成的集体不单在物理上排出一种好走的局势，还在节拍上把每个模块的局势变化逐渐对都到一种使举座内应力最小的节拍。

统共这个词系统并莫得任何一处担任限度中心，认真决定该如何胪列，但有用的胪列神气和会过物理筛选显露出来。卡斯丁笼统说念，让有用的行动从战争能源学中当然表现，系统就会自动趋向那些应力更小、领路更顺畅的景况。

在这一基本机制之上，谈判者还引入了少许极简的计算，但只消少许点。模块两头配备了触觉和声学两种收发器，组成最低截止的成对感知-反应通说念。每个模块能够通过自身被推挤的进度，揣摸我方是否仍处于群体里面。淌若一个模块算出了我方没怎样被推来挤去，它就会“意志到”我方可能还是脱离群体，发出蜂鸣，让隔邻模块延缓领路，给它一个再行接入的契机。

要知说念，这种发声不属于通讯公约意旨上的精密信号。和大多量主流多机器东说念主系统中常见的网罗通讯、分享坐标、靠拢退换比拟，它轻视得近乎反常，在本色上即是一个播送式的物理扰动，谁听到了，谁就不得不延缓领路速率。但恰恰因为这种轻视，它在故障眼前反而特出稳重。

不时分开又不时重组的“机器东说念主流体”

为了磨练这一系统是否简直具备稳重性，团队还设计了若干实验场景。收尾高慢，“当咱们毁灭对构型与协作的精准限度，反而获取了惊东说念主万般的有用行动"。

在斜面测试中，团队在 5° 斜面上离别放了 5、10、15、20 个模块。收尾高慢，10 个模块是最优数目，少于这个数难以形成富余万般的承接构型；多于这个数，模块相互阻碍，平均速率反而下落。

此外，单个模块在陡坡上对我方启动朝向极其敏锐，它们通常因姿态原因停滞不前。而一朝组成链条，这种依赖就会被显赫遏制。因为链会当然旋转，不会被任何单一姿态“卡住”。

在密集辞让物场测试中，集群展现出一种雷同流体的行动。谈判东说念主员设计了间距略小于 I 形模块全长的圆柱辞让场，集群干预辞让区前以单体为主，干预辞让区后，缠绕率立即高涨。为了不被冲散，模块更倾向于钩在沿途。当某条链遭受无法通过的旅途时，它会主动断裂，让模块以更小的子群体绕行，然后在另一侧再行团聚，就像水流自动绕开石头相通。

至于这套系统的容错性，在统共这个词谈判中，650个被部署的模块里有29个因电板耗尽或硬件故障失效（约4%），但系统的打发神气很浅易：这些模块要么被链条拖着走，要么留在原地被绕开。由于集群不依赖任何特定成员，举座功能险些不受影响。

这些阵势恰好合乎团队对活性凝胶类机器物资的起原设想：一种在宏不雅上保有连贯性、微不雅上又不时重组的连气儿介质。

意旨与界限

在集群机器东说念主领域，这项谈判附庸于一个相对小众但日益受温雅的标的：将如何限度集群的问题部分更动为，如何设计让有利行动当然表现的物理结构。在以大模子、强化学习驱动机器东说念主方案成为主流确当下，这是一条逻辑旅途有些“离经叛说念”、但并不互斥的探索。

卡斯丁强调，他们“主要把这套系统视为谈判机械智能如何带来集群稳重行动的器具”，这并不是一套立即可用的产物或平台。刻下实验仍处于数十个模块、平面或近平面场景的阶段；要走向委果部署，领域化、3D缠绕智商、能源密度以及更复杂地形中的可控性，都仍是怒放问题。

图 | 探索性实验中的三维纠缠示例（来源：DOI: 10.1126/scirobotics.aec6393）

况且，毁灭精准限度交流表现性能的逻辑本人也意味着，这套范式不稳妥统共任务。需要笃定旅途、严格时序的责任，如外科手术、装置线等，彰着不属于它的指标场景。但在一些需要在不可瞻望环境中万古辰保执“基本可用”的利用里，这种把智能埋入物理结构本人的念念路，可能给出比“造出更明智、能先见一切可能情况的中央大脑”更本质的解。

这项谈判最专诚念念的地点在于。它把一个本属于物理学和生物学的洞见转换至工程层面。无论是蚁群照旧活性凝胶，它们的局势、战争、动态键合本人就不错承载智能。

而当机器东说念主入手效法这种“无脑的智谋”，咱们八成需要再行谛视一个经久无东说念主证伪的等式：智能等于计算。

参考内容：

https://www.science.org/doi/epdf/10.1126/scirobotics.aec6393

https://news.cornell.edu/stories/2026/05/robotic-matter-flows-adapts-through-mechanical-intelligence

https://arxiv.org/pdf/2411.16208

注：封面/首图由 AI 扶植生成滚球体育平台