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视频:新型机器人可以适应损伤

了解机器人如何在受伤后学会跛行,这得益于一种自适应算法,从而增强了它们在灾难区域发挥作用的能力。

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一只受伤的机器人正在用残缺的肢体行走。(图片来源:YouTube截图) 一种新型机器人证明,失去一只或两只肢体确实是“只是轻伤”。 机器人学家安托万·库利(Antoine Cully)和让-巴蒂斯特·莫雷(Jean-Baptiste Moret)开发了一种算法,使机器人能够检测到损伤——例如失去一条腿——并改变它们的行走方式,以保持运行。 就像一只受伤的爪子的动物一样,这些机器人在情况变得艰难时会自学跛行。

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学会跛行

对于一只六足机器人来说,如果仅仅条腿出现故障,游戏就结束了; 此时,这些机器人所能做的就是在狭小的圆圈里行走。 但莫雷和库利设计了一种算法,赋予了这些机器人使用科学方法来克服问题的能力。 当机器人检测到损伤时,它将进行一系列的行走实验,以发现使用其肢体保持移动的最有效方法。 机器人将测试不同的肢体运动序列,并评估每种运动的优势和劣势。 当它们找到最接近原始步态的近似值时,它们将开始以新的步态行走。 经常,机器人的调整后的行走方式看起来很像受伤的动物在受伤后蹒跚回家。

在实验中,机器人在经过40秒的尝试和错误后,发现了一种新的行走方式。 即使两条腿都受损,这些机器人仍然可以继续前进。 此外,自适应算法可以加载到各种机器人中,还可以帮助它们在不同类型的地形上调整步态。 莫雷和库利本周在《自然》杂志上发表了他们的研究成果。

救援行动

莫雷告诉石英财经,他希望他的团队的工作能够使机器人在灾难区域更容易地完成任务。 在发生故障时能够弯而不折,对于在建筑物倒塌或森林火灾的余波中工作的机器人来说,显然是一项巨大的优势。 当然,存在一个权衡:如果,或者也许,机器人反抗它们的人类创造者时,我们将不得不更加努力地镇压这场叛乱。

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