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人工智能控制的机器人肢体,不需要编程就能自己走路

当孩子第一次在没有被要求的情况下做某事时,他们的父母通常会庆祝。南卡罗莱纳大学(USC)的研究人员正在经历这样的时刻。

该团队声称已经创造了第一个人工智能控制的机器人肢体,可以学习如何走路,而不需要明确的编程。

他们使用的算法是受现实生活中的生物学启发。就像刚出生不久就能走路的动物一样,这个机器人只需五分钟的无组织玩耍就能学会如何使用它的动物般的肌腱。

“从一开始,随着身体和环境的变化,一个物种学习和适应自身运动的能力就一直是进化的强大驱动力,”合著者、南加州大学计算机科学家布莱恩•科恩解释道。

“我们的工作向赋予机器人学习和适应各种体验的能力迈出了一步,就像动物一样。”

人工智能控制的机器人肢体,不需要编程就能自己走路-有意思吧

如今,大多数机器人需要几个月或几年的时间才能准备好与世界其他地方互动。但有了这个新算法,研究小组已经弄明白了如何让机器人通过简单的操作就能学习。这在机器人学中被称为“马达咿呀学语”,因为它非常接近婴儿通过反复试验学会说话的过程。

研究报告的撰写者之一、南加州大学的工程师阿里·马贾尼贾德在接受《PC Mag》杂志采访时说:“在‘咿呀学语’的阶段,系统会随机向电机发送指令,并感知关节角度。”

然后,它会训练这个三层神经网络,让它猜出什么样的命令会产生一个给定的动作。然后我们开始执行任务,强化良好的行为。”

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所有这一切都意味着,当机器人专家在编写代码时,他们不再需要精确方程、复杂的计算机模拟或数千次重复来完善一项任务。

相反,有了这项新技术,机器人可以建立自己的肢体和环境的内部思维导图,在成长和学习的过程中,通过三肌腱、双关节肢体和与周围环境的互动来完善运动。

研究人员注意到,一些机器人甚至发展出了自己的步态,这取决于它们生命的最初时刻。

你能认出从大厅走下来的人,因为他们的脚步很特别,对吧?”合作者Francisco Valero-Cuevas解释道,他是南加州大学的生物医学工程师。

“我们的机器人利用它有限的经验来找到一个解决问题的方法,然后成为它的个性化习惯,或‘个性’——我们得到了优雅的步行者、懒惰的步行者、冠军……你的名字。”

这是生物学家和机器人专家长期以来梦寐以求的一项壮举,研究报告的作者称,这将给未来的机器人带来“令人羡慕的多功能性、适应性、弹性和脊椎动物在日常工作中的速度”。

这项技术的可能性只受我们想象力的限制。

有了这个强大的新算法,我们或许可以为残疾人提供更灵敏的假肢,或者我们可以派遣机器人安全地探索太空,或者在危险或未知的地形中进行搜救尝试。

“我设想肌肉驱动的机器人,能够在短短几分钟内掌握动物需要数月才能学会的东西,”团队的另一名成员、南加州大学生物医学工程师达里奥·乌尔比纳-梅伦德斯(Dario Urbina-Melendez)说。

“我们的工作结合了工程学、人工智能、解剖学和神经科学,有力地表明这是可能的。”

这项研究发表在《自然机器智能》杂志上。

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