最近，宾夕法尼亚大学的研究人员正在开发一种机器人电力技术，让机器人它们和细胞生物一样，在没有外界能量供应的情况下，可以自由“进食”和规避风险。通常，为了搬家机器人能源供应有两种选择:内部储能或外部收集，如电池和太阳能电池板。然而，电池储存的能量越多，它就变得越重，太阳能电池板无法快速持续供电。
因此，工程与应用力学系助理教授詹姆斯·皮库尔(James Pikul)与团队合作开发了一种环境控制电压源(ENVIRONMENTAL Controlled Voltage Source；ECVS)，可以有效地弥补前两种技术的缺陷，对于移动机器人持续的能量供应。
这项研究发表在《高级智能系统》(Advanced Intelligent Systems)上，论文的标题是“使用电趋化性的无计算机自主导航和发电”。
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第一，独立觅食，通过“吃”金属来获取能量。
皮库尔说，这项研究受到了一种生物本能的启发，即动物通过寻找食物来获得动力。
该团队开发的ECVS正是能让机器人靠“找食”运动，但“吃”是金属。
ECVS是一种有源电路元件，通过氧化还原产生自由电子，从外表面的化学键中提取电能。因此，ECVS可以在没有电脑的情况下移动。机器人提供动力。
就像一个简单的生物，这些ECVS驱动的机器人现在他们可以找到自己的“食物来源”，虽然他们缺乏“大脑”。
两个轮子由ECVS单元驱动，机器人它表现出一种基本的导航和觅食能力，自动转向它能“吃”的金属表面。
第二，独立规避风险，像舌头一样感知和消化能量。
他们的研究还概述了。机器人无需中央处理器(CPU)即可实现的更复杂的行为。
在ECVS单元的不同空间和顺序排列的情况下，机器人可以根据食物源的存在或不存在进行各种逻辑运算。
皮库尔说，细菌可以通过一种叫做趋化性的过程自行寻找营养物质。趋化性是生物体对外界环境中化学物质刺激引起的定向运动的反应。在这个过程中，它们可以感知到化学物质浓度的变化。
小型的机器人与微生物类似，它们不能携带大型电池和复杂的计算机。因此，皮库尔团队探索了如何让ECVS技术复制细菌的这种趋化行为。
▲ A)蚂蚁躲避危险，跟随食物获取能量。b)合成模拟器示意图，可以沿着金属燃料源导航，同时避免危险。c)移动机器人在没有电脑的情况下沿着金属燃料路径行驶。
在实验中，他们会机器人把它放在铝表面，为它的ECVS单元供电，并展示ECVS单元如何制造机器人“对冲”并将其导航到一个电力更强的地方。
一个是可以避开拐角的绝缘胶带。研究人员表明，如果机器人EVCS单元连接到另一侧的车轮上，它会自动沿着铝表面行驶，避开绝缘带。
第二，它可以避免粘性绝缘凝胶，机器人你可以通过移动它来逐渐擦除它。因为凝胶厚度与机器人ECVS从其金属中提取的能量是直接相关的，研究人员可以证明这一点。机器人转弯时对这样的环境信号做出反应。
通过“对冲”，机器人可以更加独立、持久、流畅地移动。
皮库尔说，在某些方面，它们就像舌头一样，既能感知能量，又能帮助消化能量。
第三，在废墟中“爬行”，独立机器人会更加敏感
通过了解ECVS单位可以获得的能量类型，研究人员可以设计不同的嵌入方案。机器人以实现所需的导航类型。
皮库尔说，将ECVS单元连接到带有相反电极的电机可以使机器人避开他们不喜欢的表面。通过不同的接线方式，可以搭配。机器人“生物”偏好。
重要的是能够区分需要避开的危险环境和不方便且必要时可以通过的环境。
随着ECVS技术的发展，它们可以自主使用，无需电脑。机器人编程更复杂和敏感的行为。
通过比较ECVS设计和机器人需要操作的环境匹配，皮库尔设想的是小尺寸机器人在废墟或其他危险环境中爬行，在保护自己的同时向关键位置发送传感器。
皮库尔说，如果我们有不同的ECVS，而这些ECVS适应不同的化学物质，我们就能制造机器人避开危险的表面，通过那些提供能量的表面。
结论:微型机器人逐渐生物化
机器人科学、人工智能和人工生命长期以来一直试图模仿生物的自主导航能力，最常见的是通过在计算机上运行的决策算法。
相比之下，活性胶体，微泳机器人和微动。机器人你可以在没有计算机的情况下自主导航或远离环境吸引物或危险，并像细胞有机体的感官一样做出导航、觅食和回避等决策。
正如未来学家凯文·凯利在《失控》中预言的那样，机器正在变得生物化。