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科学家研发“自我修复”机器人 从动物界获取灵感

科普小知识2022-07-20 12:21:30
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根据英国《每日邮报》5月3日的报道,科学家已经开发出一种机器人。该机器人配备了一个算法,可以绘制空间地图,并创建一个不同行走模式的数据库。即使它的腿受伤、骨折或丢失,它也能很快恢复。机器人可以用来完成一些对人类来说太危险的事情。

尽管人们普遍担心机器人有一天会与我们对抗,但仍然有一个主要障碍——它们太脆弱了。新的研究希望给机器人配备特殊的软件,帮助他们学会如何在2分钟或更短的时间内从伤害中恢复,从而提高他们的恢复能力。人们希望这些学习算法将有助于开发更有效的自主机器人,这种机器人需要更少的人工干预,并且在工作或搜救等紧急情况下可以持续更长时间。

在这项研究中,来自皮埃尔和玛丽·居里大学以及怀俄明大学的科学家从真实动物身上学到了一课。当动物受伤时,它们可以通过跛行、转移重心或其他方式来维持。例如,许多三条腿的狗可以抓飞盘,或者如果有人扭伤了它们的脚踝,它们仍然可以学会带伤行走。

该研究的参与者让-巴蒂斯特·莫雷在一份声明中说,“动物受伤时不会从零开始学习。相反,他们会对不同的行为有直觉。”“这种直觉使他们能够明智地选择一些不同的行为进行测试,并在测试后选择一种尽管受伤也有效的行为。我们的机器人也能做到,”他解释道。

从本质上讲,机器人可以建立一个具有不同运动模式的库,并决定身体的哪些部分在受到伤害后需要依靠运动,即使是在腿部骨折或缺失的情况下。要求机器人绘制所有这些场景将花费太长时间,并可能损坏设备,因此科学家们在计算机模拟中绘制了这些场景。

研究表明,通过这种方式,他们可以测试和绘制13,000多种不同的行走模式,包括“机器人的腿被损坏、折断或缺失,其手臂关节以14种不同方式断裂”。科学家称这一过程为“智能试错算法”,最终使机器人能够在2分钟或更短时间内适应各种情况。