蜂群機(jī)器人學(xué)研究創(chuàng)建直接、自主的機(jī)器人社區(qū)，這些機(jī)器人可以像自然界的蜂群一樣一起工作和協(xié)調(diào)。它們可以自我組織并自主運(yùn)作。

要設(shè)計(jì)這樣的機(jī)器人集合是很困難的。在設(shè)計(jì)中，成本核算方面是非常重要的。科學(xué)家和研究人員正在努力創(chuàng)造低成本的、直接的機(jī)器人，由于蜂群行為和蜂群智能，它們可以執(zhí)行復(fù)雜的任務(wù)。

需要復(fù)雜的算法來實(shí)現(xiàn)理想的蜂群行為，而且必須考慮到可擴(kuò)展性、靈活性和穩(wěn)健性。蜂群機(jī)器人研究開始于20世紀(jì)末，開發(fā)工作開始于21世紀(jì)初。自從模擬器在過去幾年讓位于實(shí)際項(xiàng)目以來，這個(gè)領(lǐng)域已經(jīng)發(fā)生了重大變化，在每個(gè)領(lǐng)域仍有許多研究和開發(fā)工作要做。

蜂群機(jī)器人技術(shù)在農(nóng)業(yè)、醫(yī)學(xué)、天文學(xué)危險(xiǎn)區(qū)和工業(yè)環(huán)境中有許多用途。本文將探討蜂群機(jī)器人的一些可能的未來應(yīng)用。

（1）醫(yī)學(xué)中的納米機(jī)器人

蜂群機(jī)器人技術(shù)最令人興奮的用途之一是在納米技術(shù)方面。它們最重要的用途是在醫(yī)學(xué)上，以及其他許多方面。研究人員正在努力創(chuàng)造能夠根除眾多疾病的納米機(jī)器人技術(shù)。科學(xué)的主要目標(biāo)之一是使用這些納米機(jī)器人來殺死癌癥。納米機(jī)器人應(yīng)該能夠探索人體并搜索病態(tài)細(xì)胞。殺傷力可以通過直接鉆入細(xì)胞或通過施用機(jī)器人的藥物來完成。馬克斯-普朗克研究所已經(jīng)創(chuàng)造了納米機(jī)器人，打算用它們來治療癌癥。

此外，在2018年，他們創(chuàng)造了可以在眼睛里移動(dòng)的納米機(jī)器人。這種納米推進(jìn)器以前只能在液體或模型中移動(dòng)，而不是實(shí)際的組織。然而，這些最近創(chuàng)造的納米機(jī)器人可以在真實(shí)的組織中移動(dòng)，并將必要的藥物輸送到人體中需要的精確位置。

這些概念和創(chuàng)造代表了革命性的醫(yī)學(xué)發(fā)現(xiàn)。然而，到目前為止還沒有任何人體試驗(yàn)。其他許多疾病，如HIV，目前還沒有治愈或有效的治療方法，都可以用納米技術(shù)來治療。某一種藥物不能治愈艾滋病毒。給病人服用的藥物可以延長(zhǎng)他們的生命，但不能根除病毒。使用納米機(jī)器人可以消除HIV顆粒。納米機(jī)器人可以被制造出來，具有定位和摧毀HIV顆粒的能力，這些顆粒大約比紅細(xì)胞小60倍。但是有很多事情需要考慮。這種納米機(jī)器人可能非常昂貴，而且難以設(shè)計(jì)。為了只針對(duì)病態(tài)細(xì)胞而不是健康細(xì)胞，并防止對(duì)人體造成任何傷害，它們還必須是精確和準(zhǔn)確的。

（2）軍事

蜂群機(jī)器人技術(shù)已經(jīng)被美國(guó)軍隊(duì)廣泛使用。其中有一些工作和舉措。然而，這些機(jī)器主要被用于人類不可能完成的任務(wù)，或者是極具挑戰(zhàn)性的任務(wù)。例如，移動(dòng)重物，擺脫化學(xué)品，或在人可能無法做到的地方尋找。使用機(jī)器人群作為武裝力量可能是下一步的目標(biāo)。這需要蜂群機(jī)器人軍隊(duì)取代人類軍隊(duì)的位置。這樣的機(jī)器人開發(fā)已經(jīng)開始了。DARPA已經(jīng)在開發(fā)機(jī)器人群，其武裝可以取代人類士兵。

海軍和陸軍都可以利用這種蜂群。例如，機(jī)器人可以被用來收集水下的數(shù)據(jù)。這些機(jī)器人應(yīng)該是自主的，并且能夠與其他群組成員溝通，使它們能夠利用群組的集體智慧和行為來執(zhí)行任務(wù)。任務(wù)的例子包括觀察事物，尋找特定的東西，或者僅僅是將水下世界可視化。在水生環(huán)境中發(fā)現(xiàn)一種可靠的機(jī)器人對(duì)機(jī)器人的通信方法將是這項(xiàng)研究的一個(gè)關(guān)鍵組成部分。成本因素將是另一個(gè)問題。可擴(kuò)展性、靈活性和穩(wěn)健性只是建立這種復(fù)雜系統(tǒng)所需的幾個(gè)特點(diǎn)。

（3）取代人力

勞動(dòng)力可以被蜂群機(jī)器人技術(shù)所取代。這意味著機(jī)器人群可用于商店、酒店或工業(yè)等場(chǎng)所，以取代雇用人員。機(jī)器人已經(jīng)被用于工業(yè)蜂群機(jī)器人項(xiàng)目，用于包裝雜貨和運(yùn)輸或分類貨物。然而，這些機(jī)器人必須擁有人工智能（AI），才能用自動(dòng)化取代人類。在機(jī)器人的幫助下，許多其他工作可以被消除或減少人類的協(xié)助程度。機(jī)器人可以完成簡(jiǎn)單的任務(wù)，也可以完成復(fù)雜的任務(wù)，這就降低了勞動(dòng)成本。例如，機(jī)器人群可以被用來清潔工廠或商店，協(xié)助客戶將重物搬到車上，幫助準(zhǔn)備食物或飲料，或?qū)⑹澄锼偷讲宛^的桌子上。成本效益高、設(shè)計(jì)合理的機(jī)器人群可以完成這些簡(jiǎn)單的任務(wù)。

（4）用于多種用途的蛇形機(jī)器人

機(jī)器人群可以成為監(jiān)視系統(tǒng)的一個(gè)有效組成部分。蛇群機(jī)器人可以監(jiān)視那些未知的、不安全的或人類無法進(jìn)入的地點(diǎn)。對(duì)于這樣的任務(wù)，單個(gè)機(jī)器人并不是一個(gè)有效的選擇。例如，由于各種原因，該區(qū)域太大，單個(gè)機(jī)器人無法提供服務(wù)。此外，靜止的機(jī)器人也不是最好的選擇；為了獲得良好的環(huán)境視野，機(jī)器人必須是移動(dòng)的。對(duì)于這項(xiàng)任務(wù)，機(jī)器人蛇群可以是一個(gè)非常好的選擇。蛇形機(jī)器人可以被用于制造、工業(yè)和其他領(lǐng)域的各種任務(wù)。對(duì)它們來說，最關(guān)鍵的任務(wù)之一是監(jiān)視。蛇形機(jī)器人是自主機(jī)器，可以進(jìn)入人們無法進(jìn)入的區(qū)域，如倒塌的建筑物或放射性環(huán)境，以尋找幸存者。它們非常靈活，可以穿過狹小的空間，甚至可以游泳，這要?dú)w功于它們纖細(xì)的身體和眾多關(guān)節(jié)。這些機(jī)器人可以在救援任務(wù)中使用，以增加成功的可能性。它們可以被用作傳統(tǒng)開放式手術(shù)的間諜攝像機(jī)，水下監(jiān)視，爬山或爬高樓，以及許多其他用途。

（5）太空中的機(jī)器人

對(duì)我們太陽系的研究可以追溯到幾百到幾千年前。盡管人類已經(jīng)訪問了月球，但仍有許多關(guān)于月球和我們太陽系其他部分的知識(shí)，其中包括無數(shù)其他行星、小行星和恒星。多年來，探索火星一直是一項(xiàng)任務(wù)。很長(zhǎng)時(shí)間以來，美國(guó)宇航局一直想派人去探索這個(gè)星球，但沒有任何項(xiàng)目規(guī)定何時(shí)會(huì)發(fā)生。國(guó)際空間站前指揮官克里斯-哈德菲爾德聲稱，美國(guó)宇航局幾十年前就可以把人送到火星，就像它對(duì)月球所做的那樣。然而，它從未發(fā)生，因?yàn)樵诨鹦巧纤劳龅目赡苄院艽蟆＿@可能促使我們?cè)O(shè)計(jì)只有機(jī)器人探索太空或其他星球的項(xiàng)目。在載人月球任務(wù)中，機(jī)器人已經(jīng)執(zhí)行了大部分空間探索任務(wù)。我們可以不派宇航員，讓成群的機(jī)器人完成任務(wù)。這將是一項(xiàng)成本較低，但對(duì)人的生命來說也不太危險(xiǎn)的任務(wù)。無數(shù)宇航員在太空中喪生，并在訓(xùn)練、發(fā)射和重返大氣層的過程中受傷。阿波羅1號(hào)災(zāi)難，也被稱為美國(guó)宇航局的第一場(chǎng)災(zāi)難，發(fā)生在1967年，由于駕駛艙起火，導(dǎo)致全體船員死亡。

蜂群機(jī)器人的研究和開發(fā)可以為太空任務(wù)帶來革命性的發(fā)現(xiàn)。成百上千個(gè)廉價(jià)制造的機(jī)器人群可以用來探索行星。這些機(jī)器人應(yīng)該被建造成能夠一起工作，探測(cè)這些星球上的各種環(huán)境氣體，尋找水和食物來源，拍照和錄像，收集樣本，并將這些信息傳回地球。