科學(xué)家從動物界獲取靈感研發(fā)“自我修復(fù)”機(jī)器人
據(jù)報道，科學(xué)家們研發(fā)出了一款機(jī)器人。該機(jī)器人配有一種算法，可以繪制空間地圖，創(chuàng)建一個擁有不同行走方式的數(shù)據(jù)庫，即便是它的腿損壞、折斷或缺失了，也能很快恢復(fù)。該機(jī)器人可以用來完成對人類來說太過危險的一些事情。
雖然人們普遍擔(dān)心機(jī)器人有一天會站起來反抗我們，但目前還存在一個主要障礙——它們太脆弱了。新的研究希望通過給機(jī)器人配備特殊的軟件，幫助它們學(xué)會如何在2分鐘或更短的時間內(nèi)從損傷中恢復(fù)，從而提高它們的復(fù)原力。希望這些學(xué)習(xí)算法有助于研發(fā)出更有效的自主機(jī)器人，這種機(jī)器人需要較少的人工干預(yù)，并且可以在工作或搜索救援等關(guān)鍵情況下持續(xù)更長時間。
在這項研究中，皮埃爾和瑪麗居里大學(xué)以及懷俄明州大學(xué)的科學(xué)家們從真實動物身上學(xué)到了一課。當(dāng)動物受傷時，他們可以通過跛行、轉(zhuǎn)移重心或其他方式來維持。例如，許多三條腿的狗可以抓到飛盤，或者如果有人扭傷了腳踝，仍然可以在受傷的情況下學(xué)會走路。
這項研究聲明中說，“動物受傷后不會從零開始學(xué)習(xí)。相反，他們對不同的行為方式會有直覺。”“這種直覺使他們能夠智能地選擇一些不同的行為方式進(jìn)行試驗，并在試驗之后選擇一種盡管受傷也有效的行為方式。我們制造的機(jī)器人也能做到這一點。
從本質(zhì)上講，機(jī)器人可以建立一個擁有不同運動方式的庫，并確定在受損后可以依靠身體的哪些部位進(jìn)行運動，即使是在腿折斷或缺失的情況下。要求機(jī)器人繪制所有這些場景會花費太長時間，并且可能會損壞設(shè)備，因此科學(xué)家在計算機(jī)模擬中進(jìn)行了繪制。
研究表明，通過這種方式，他們能夠測試并映射13000多種不同的行走方式，包括在“機(jī)器人的腿損傷、折斷或缺失，以及其手臂關(guān)節(jié)以14種不同方式折斷”的情況下?？茖W(xué)家稱這個過程為“智能試錯算法”，最終使機(jī)器人能夠在2分鐘或更短的時間內(nèi)適應(yīng)各種情況。
在這項研究中，皮埃爾和瑪麗居里大學(xué)以及懷俄明州大學(xué)的科學(xué)家們從真實動物身上學(xué)到了一課。當(dāng)動物受傷時，他們可以通過跛行、轉(zhuǎn)移重心或其他方式來維持。例如，許多三條腿的狗可以抓到飛盤，或者如果有人扭傷了腳踝，仍然可以在受傷的情況下學(xué)會走路。
這項研究聲明中說，“動物受傷后不會從零開始學(xué)習(xí)。相反，他們對不同的行為方式會有直覺。”“這種直覺使他們能夠智能地選擇一些不同的行為方式進(jìn)行試驗，并在試驗之后選擇一種盡管受傷也有效的行為方式。我們制造的機(jī)器人也能做到這一點。
從本質(zhì)上講，機(jī)器人可以建立一個擁有不同運動方式的庫，并確定在受損后可以依靠身體的哪些部位進(jìn)行運動，即使是在腿折斷或缺失的情況下。要求機(jī)器人繪制所有這些場景會花費太長時間，并且可能會損壞設(shè)備，因此科學(xué)家在計算機(jī)模擬中進(jìn)行了繪制。
研究表明，通過這種方式，他們能夠測試并映射13000多種不同的行走方式，包括在“機(jī)器人的腿損傷、折斷或缺失，以及其手臂關(guān)節(jié)以14種不同方式折斷”的情況下?？茖W(xué)家稱這個過程為“智能試錯算法”，最終使機(jī)器人能夠在2分鐘或更短的時間內(nèi)適應(yīng)各種情況。
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