中期（2030—2070）

模块机器人

到本世纪中期，世界上将到处是机器人，但我们可能注意不到。这是因为大多数机器人没有人的形状。它们可能隐藏着看不见，乔装成蛇、昆虫和蜘蛛，进行不愉快的但是非常重要的任务。这些是模块式机器人，可以根据任务改变形状。

我有机会遇见一位模块机器人的先驱之一，南加利福尼亚大学（USC）的魏明·舍恩（Weimin Shen）。他的想法是创建可以像乐高（Lego）模块那样可以互相变换和随意拼接的小立方模块。他把它们叫做多形态机器人，因为它们能够改变形状和功能。在他的实验室中，我能够看出他的方法和斯坦福及麻省理工学院方法的差别。在表面上，这两个实验室都像孩子们梦想的儿童游乐室，会走的、会说话的机器人到处都是。当我访问斯坦福和麻省理工学院的人工智能实验室时，我看见各种各样的机器人“玩具”，在这些玩具中有芯片，还有智能。工作台上到处都是机器人飞机、直升机、卡车、里面有芯片的昆虫形状的机器人，全都自己在动。每一个机器人是一个设备齐全的个体。（图5）

图5　各种类型的机器人：拉格尔（LAGR）（上图），斯泰尔（STAIR）（左下）和阿西莫（ASIMO）（右下），尽管计算机的能力有了巨大的增加，但是这些机器人的智力只和蟑螂的智力一样。

但是走进南加利福尼亚大学（USC）实验室，看到的东西则全然不同。你看到立方模块的盒子，每个大约2平方英寸（12.9平方厘米），能够组合或拆开，使你能够创造各种像动物一样的创造物。你可以制作成一条线像在地上爬的蛇，或像铁环一样的圆圈在地上滚。然后你可以扭曲这些立方块，或用Y形接头把它们勾接起来，这样就可以创造一组完全新的像章鱼、蜘蛛、狗或猫的设备。这些灵巧的乐高玩具（Lego），每一块都是智能的，能按任何可以想象的配置安排组合自己。

为了穿越障碍这会是很有用的。如果一个蜘蛛形状的机器人在下水道系统中爬行，碰到一堵墙，它会首先在墙上找到一个洞，然后把自己拆开。每一块穿过洞去，在墙的另一面重新组合在一起。用这种方式，这些模块机器人将会无法被阻止，能够越过大多数障碍。

这些模块机器人在维修腐朽的基础设施工作中是至关重要的。例如，在2007年，在明尼阿波利斯（Minneapolis）的密西西比河上的桥坍塌了，死了13人，伤145人。大概原因是桥衰老了、过载了和有设计缺陷。整个国家大约有几百个类似的事故可能发生，但是要监视每一座腐朽的桥和进行修理需要的费用太高了。这正是模块机器人大有用武之地时，用它们默默地检查桥梁、道路、隧道、管道、电站和必要时进行修理。（例如，一架通向下曼哈顿岛的桥，由于腐蚀、忽视和缺乏修理受损严重。一个工人发现一个自桥梁上次油漆后留下的20世纪50年代的可乐瓶子。实际上，近来一段老化的曼哈顿桥已危险地接近崩溃的边缘，必须关闭修理。）