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科学研究是令人兴奋,但许多时候研究的过程是极其枯燥的。研究者需要做数百甚至数千次重复实验或尝试——这是实现自动化的*机会。日前,麻省理工学的科学家创造了一个可以执行特定实验,观察结果并计划后续行动的机器人。现在,这个机器人已经运行了10万次。
实验机器人开展实验的流程
流体动力学领域涉及到许多复杂和不可预测的力,有时理解它们的*方法是一遍又一遍地重复实验,直到构建出模型。
需要执行的一项观察是“涡激振动”,这是一种干扰因素,对设计高效航行的船舶很重要。要观察“涡激振动”,需要一遍又一遍地仔细观察在水中移动的物体。
事实证明,机器人能*的完成实验工作。这个被称为“机器人实验平台”的智能拖船不仅被设计用来完成在水中拖曳物体的机械工作,而且还可以智能地观察结果,相应地更改参数设置以获取更多信息,并继续实验,直到获得理想的实验结果。
“实验机器人已经进行了大约10万个实验,相当于完成了博士学位所需的实验量,基本上每两周能完成一项实验”该项目研究人员解释说。相关研究结果发布在11月27日的《科学机器人》(Science Robotics)杂志上。
论文截图
当然,*困难的部分不是设计机器人,而是让机器人能够理解流体系统中电流和流动的逻辑关系,并能进行后续实验,从而获得有用的结果。
通常,实验人员必须仔细观察每项试验,并决定如何推进实验。但这是枯燥乏味的工作,而不是雄心勃勃的研究人员愿意花费时间做的事情。
当研究人员想专注于高层次理论研究和设想时,这个机器人或其他类似机器人能够很快接管繁重的实验工作。
该团队表示:“我们的研究是转变实验研究方式的一个范例,机器人、计算机和人类协作来加速发现并获得实验参数,这是传统方法无法无法实现的。”
论文链接:A robotic Intelligent Towing Tank for learning complex fluid-structure dynamics,Science Robotics 27 Nov 2019。 DOI: 10.1126/scirobotics.aay5063
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