Valero-Cuevas及其同事開發(fā)了一種由動(dòng)物肌腱驅(qū)動(dòng)的機(jī)器人腿，并由生物啟發(fā)的AI算法控制。這些使得機(jī)器人能夠通過“motor babbling ”或進(jìn)行重復(fù)的探索運(yùn)動(dòng)來發(fā)展以類似于人類的方式行走的技能。

南卡羅來納大學(xué)（USC）的研究人員已經(jīng)研發(fā)出一種可以自學(xué)走路的機(jī)器腿。受到人類以及在出生后幾分鐘內(nèi)學(xué)會(huì)掌握技能的動(dòng)物的啟發(fā)，研究人員希望這項(xiàng)研究將在動(dòng)態(tài)假肢和機(jī)器人領(lǐng)域開辟新的可能性，這些機(jī)器人可以在陌生的環(huán)境中即時(shí)學(xué)習(xí)。

“如今，機(jī)器人需要相當(dāng)于數(shù)月或數(shù)年的培訓(xùn)才能與世界互動(dòng)，但我們希望實(shí)現(xiàn)自然界中的快速學(xué)習(xí)和適應(yīng)，”該大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系Francisco J. Valero-Cuevas教授表示。

為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，Valero-Cuevas及其同事開發(fā)了一種由動(dòng)物肌腱驅(qū)動(dòng)的機(jī)器人腿，并由生物啟發(fā)的AI算法控制。這些使得機(jī)器人能夠通過“motor babbling ”或進(jìn)行重復(fù)的探索運(yùn)動(dòng)來發(fā)展以類似于人類的方式行走的技能。

“腿的這些隨機(jī)運(yùn)動(dòng)允許機(jī)器人建立其肢體的內(nèi)部圖及其與環(huán)境的相互作用，”該研究的作者、USC工程博士生Ali Marjaninejad表示。

通過自身了解其結(jié)構(gòu)和環(huán)境，機(jī)器人肢體可以開發(fā)自己的個(gè)性化步態(tài)，并在僅僅五分鐘的“motor babbling” 之后學(xué)習(xí)新的步行任務(wù)。研究人員認(rèn)為，這是第一個(gè)能夠?qū)崿F(xiàn)這一壯舉的機(jī)器人，并對提前開啟的可能性感到興奮。

正如他們所解釋的那樣，機(jī)器人可以被編程為在某些情況下執(zhí)行某些任務(wù)，但是你無法為每種可能性做好準(zhǔn)備。另一方面，這些能夠根據(jù)環(huán)境發(fā)展自己的個(gè)性化運(yùn)動(dòng)的機(jī)器人將能夠承擔(dān)更廣泛的任務(wù)。

“如果你讓這些機(jī)器人從相關(guān)經(jīng)驗(yàn)中學(xué)習(xí)，那么它們最終會(huì)找到一個(gè)解決方案，一旦找到，將根據(jù)需要投入使用并進(jìn)行調(diào)整，”Marjaninejad表示?！敖鉀Q方案可能并不完美，但如果情況足夠好，將會(huì)采用。不是我們每個(gè)人都需要或想要 - 或者能夠花時(shí)間和精力 - 贏得奧運(yùn)獎(jiǎng)牌。”

響應(yīng)性假肢是這種技術(shù)可以產(chǎn)生影響的一個(gè)領(lǐng)域，通過允許更直觀、自然和自我改善的肢體來幫助殘疾人。太空探索可能是另一個(gè)領(lǐng)域，機(jī)器人可以放置在遙遠(yuǎn)的天體上，并利用它們的學(xué)習(xí)能力來調(diào)整它們的步態(tài)并駕馭未知的地形。

“物種在身體和環(huán)境變化時(shí)學(xué)習(xí)和適應(yīng)運(yùn)動(dòng)的能力從一開始就是進(jìn)化的強(qiáng)大動(dòng)力，”博士生和研究作者Brian Cohn表示?！熬拖駝?dòng)物一樣，我們的工作是朝著增強(qiáng)機(jī)器人學(xué)習(xí)和適應(yīng)每種體驗(yàn)邁出的一步。”

該研究發(fā)表在《Nature Machine Intelligence》雜志上。