机器人开始像人类一样走路

通过学习人类行为,机器人比以往任何时候都能更好地保持平衡。
3月15日

机器人

有轮子的机器人

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在人类行为理论的帮助下,一种新型机器人已经被开发出来,它比目前任何机器人都知道如何保持平衡——也许人类也可以从这一理论中学习。

一位心理学家与曼彻斯特大学的机器人科学家合作,将动物和人类行为理论应用于机器人技术,帮助机器人更好地保持平衡。

这项研究的主要作者、心理学家沃伦·曼塞尔说:“机器人的能力还无法与《星球大战》和《银翼杀手》等热门科幻小说中的机器人相媲美,而且还没有人掌握用两只脚走路的技能。”

事实上,机器人的平衡能力不是很好。除非它们的脚很大,或者根本没有脚,否则它们很难保持垂直。“让机器人行走的第一步是让它有效地保持平衡,”曼塞尔解释说。

该团队测试了由乐高部件和传感器组装而成的相同机器人,使用两种不同的软件:工程师使用的典型软件,以及基于一种名为“感知控制理论”的行为理论的新软件。后者使机器人的平衡性明显更好。当推或推时,它会更快更平稳地恢复到直立位置。

目前的软件可以告诉机器人如何行走,提前计划好每一步:它预先计算出机器人在未来几个时间点的方向、轮子的角度和空气动力。相比之下,新软件的重点是让机器人遵循目标,比如在给定的时间以一定的速度移动,从而使机器人保持垂直。

曼塞尔将这种方法比作单腿站立:“当你单腿站立时,你的膝盖到处抽搐,因为你的肌肉在收缩以保持平衡;但你并没有专注于此;相反,你看到的是一个固定点。”

这个软件使机器人“只感知它需要感知的东西”。对结果的关注使机器人能够找到无法预先编程的平衡方法。

这种新方法可以使机器人在未来自主工作,因为它可以帮助它们学习如何根据受控结果和对环境的感知做出行为。

这项研究的结果不仅使机器人能够更好、更有效地保持平衡。它们还模拟了一种推理,可以帮助人类做出更好的决策。

以期望的结果为出发点是一种通用的方法——曼塞尔用同样的理论帮助他的病人“确定他们想要什么,而不是如何达到目标,帮助他们更好地控制自己的生活,以不同的方式平衡优先事项,”他说。

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