专家学习从蚂蚁身上制作土壤隧道的算法，可以应用于机器人

雅加达 - 蚂蚁群落可以在地下几米处建造房屋和隧道，容纳数百万只昆虫，并持续几十年。虽然隧道是不用机器和加固材料。

这种令人印象深刻的建筑结构的秘密通过三维X射线成像和计算机模拟被揭开，并可用于开发机器人挖掘机。

加州理工学院的何塞·安德拉德和他的同事在装有500毫升土壤和15只西部收获蚂蚁的容器中创造了微型蚂蚁群落（然后，每10分钟进行20小时的高分辨率X射线扫描，捕捉每只蚂蚁和每粒土壤颗粒的位置。

X光检查结果为研究人员提供了关于每个隧道形状的精确细节，以及去除哪些颗粒来制造隧道。然后，该团队创建了一个计算机模型，使用扫描来了解在隧道上作用的力。

每个谷物的大小、形状和方向在模型中重现，可以计算每个颗粒上力的方向和大小，包括水分引起的重力、摩擦和凝聚力。该模型的扫描仪分辨率为 0.07 毫米，准确。

结果表明，当蚂蚁挖掘时，土壤中的力往往缠绕在隧道轴上，形成团队所称的直径大于隧道本身的土壤中的"曲线"。

这减少了在拱门内的土壤颗粒上作用的负荷，蚂蚁在那里建造他们的隧道。因此，蚂蚁可以很容易地去除这些颗粒来延长隧道，而不会导致隧道坍塌。拱门也使隧道更坚固、更耐用。

安德拉德说："我们天真地认为蚂蚁可能在玩Jenga，他们在敲门，也许在摇动谷物，也许他们甚至抓着抵抗力最差的谷物。

他说，现在很明显，蚂蚁似乎对权力一无所知，没有做出决策的迹象，而是遵循一种随着时间推移而演变的非常简单的行为算法。

蚂蚁倾向于挖相对直的隧道，这些隧道以休息的角度下降——一个颗粒状物质自然形成土堆的斜坡——在这种情况下，大约是40度。他们还选择正确的颗粒去除，以创建一个保护拱门的顶部。

安德拉德说："他们以不同寻常的方式发现了一种符合物理定律但效率很高的挖掘技术。

研究小组认为，如果行为算法能够进一步分析并最终被复制，那么它就可以在自动采矿机器人中找到应用。无论是在地球上，还是在任何其他星球上，已经危险的采矿业对人类来说都更加危险。