机器人适应四肢丧失



《自然》杂志发表了一篇名为《可以像动物一样适应的机器人》的文章。它演示了机器人如何在不到2分钟的时间内从受伤中恢复过来。上面的视频显示了六足机器人如何适应并继续行走,即使两只腿断了。所开发的算法也适用于机械臂。

生物具有很强的适应伤害的能力。狗可能会失去其爪子,但过一会儿它仍可以与它的主人玩耍。脚踝扭伤将找到继续运动的方法。这些功能在也会丢失其身体部位的机器人中非常有用。研究人员称,动物受伤时不会从头开始训练。相反,他们使用直觉。他们选择了几种继续工作的方法,进行了测试并选择了正确的方法。一组科学家设法制造出可以完成大致相同功能的机器人。

在开始操作之前,机器人会使用计算机模拟进度。这就是基于新的进化MAP-Elites算法编译详细行为图的方式。该地图包含有关各种工作方法的机器人代表及其成功评估。六足动物受到损坏,并试图使用这些视图来控制学习算法。旧的步行方法不再有效-绘制了六个健康肢体的地图。为了快速检测补偿行为和贝叶斯优化的实验正在进行中。新算法称为智能试错法。

受伤后,机器人会学习。他对以前可能起作用的行为有一些想法,然后开始进行测试。但是这些想法是基于模拟机器人而不会造成损坏的。因此,您需要找到一种方法来对其进行修改以使其起作用。机器人进行实验。如果某行为无效,则机器人将排除整个行为,然后尝试其他操作。例如,如果前腿的移动无济于事,则机器人将尝试移动后腿。根据实验结果,最重要的部分是映射并使用它。有趣的是,因此六足动物的运动开始类似于受伤的野兽的运动。

培训受损机器人的速度令研究人员震惊。适应时间不到两分钟;在视频中,此过程需要20-30秒。有时,由于适应的原因,六足机器人开始运动的速度比以前快了一些。相同的算法可与其他许多机器人一起使用。例如,视频显示了对机械臂的测试,该机械臂的任务是将物体运输到给定点。事实证明,该方法使您可以适应六个肢体的损失和手臂操纵器的两个引擎的故障。 Hexapod能够适应六种不同类型的伤害,即机械臂-不到14岁。

新技术可以帮助创建更多自主和可靠的机器人。搜索和营救操作不会与密切关注机器人相关联,即使出现严重故障,个人助理机器人也将继续发挥作用。

基于Phys.org怀俄明大学新闻网站的资料DOI:10.1038 / nature14422

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