Robot hiện đại được trang bị hệ thống chuyển động, nhưng thích ứng với địa hình trong hành động luôn là một điểm khó khăn. Các nhà khoa học từ Đại học Oslo ở Na Uy đã phát triển một loại mới bốn chân Robot cho điều này Mục đích. Khi . Nó gặp bề mặt khác nhau, nó có thể điều chỉnh chiều dài chân và đi bộ dáng đi. Cái này . Khả năng có thể cải thiện hiệu quả năng lượng và hiệu suất không thể đoán trước trong môi trường.

1. . Nhận biết Dyret

Robot được gọi là Dyret (có nghĩa là "động vật" ở Na Uy), và được gọi là đầu tiên bốn chân Robot có thể tự động thay đổi hình dạng của nó theo các điều kiện khác nhau. Thông qua việc sử dụng hỗn hợp cảm biến, máy ảnh và trí tuệ nhân tạo, robot có thể nhận ra và điều chỉnh cơ học chiều dài của chân Khi Gặp các địa hình khác nhau để điều chỉnh hình dạng cơ thể và tối ưu hóa dáng đi của nó để thích ứng với các bề mặt cụ thể.

Người đứng đầu nghiên cứu này, Nijiade, nói rằng robot này có thể liên tục tìm hiểu môi trường mà nó đi bộ, và sau đó kết hợp kiến ​​thức mà nó có được trong một môi trường được kiểm soát để thích nghi với Môi trường.

Điều này được hiểu rằng các nhà nghiên cứu đầu tiên đã huấn luyện robot đi bộ trên sỏi, cát và bê tông, và sau đó để nó đi trên cỏ chưa bao giờ được thiết lập chân. Mặc dù . Đây dường như không phải là địa hình rắc rối nhất, các nhà nghiên cứu đã chỉ ra rằng bất kỳ hình dạng nào khác nhau của mặt đất là một thách thức thực sự mới đối với robot dài chân.

Cái này . giống như chó biến dạng . Robot có thể tự động kéo dài bốn chân của nó. Các nhà nghiên cứu đã tiến hành các bài kiểm tra ở Na Uy và Úc để giúp đỡ Dyret Học cách để kéo dài hoặc rút ngắn các chi của nó để thích ứng với các loại khác nhau của địa hình. Nigard, một nhà khoa học máy tính tại Đại học Oslo và Viện nghiên cứu quốc phòng Na Uy, đã nói: "Tại Giai đoạn này, có thể lấy robot ngoài trời và học cách thích nghi với Môi trường. Nó có thể sử dụng trí thông minh mà con người ban cho "

2. . Phức tạp "tiến hóa" của robot bốn người

Động vật trên mặt đất không có chân tay để kéo dài, bởi vì Nó là không thể sinh học ở nơi đầu tiên, và nó không phải là cần thiết. Do hàng triệu năm tiến hóa, cơ thể con người, cheetah hoặc sói có đáng kinh ngạc nhanh nhẹn. Họ . có thể liên tục quét các chướng ngại vật trước mặt họ trong Chuyển động chạy, nhưng chức năng mở rộng và co lại chung là không.

Tay chân có thể kéo dài

Mặt khác, sự phát triển của robot cũng yêu cầu một số điều chỉnh. thậm chí siêu phức tạp Máy như chú chó Robot Spot từ Boston Dynamics Không thể Điều hướng phức tạp Địa hình. Làm cho đôi chân kính thiên văn robot không chỉ có thể cải thiện của họ Ổn định Khi nào Di chuyển trên các bề mặt khác nhau, nhưng cũng cải thiện năng lượng Hiệu quả. Đi bộ xung quanh tiêu thụ rất nhiều năng lượng pin, và sự run rẩy của robot có thể bị tổn thương hoặc con người gần đó.

"I nghĩ rằng có một cơ thể có thể điều chỉnh là một ý tưởng đặc biệt tốt," Francisco Valero . Cuevas, một kỹ sư tại Đại học Nam California, người đã tham gia phát triển Quadruped Robot. "Công nghệ liên tục lặp đi lặp lại, và cơ thể có thể điều chỉnh làm cho robot trong tương lai nhiều hơn linh hoạt."

Nigard . và của anh ấy Các đồng nghiệp thực sự được xây dựng một hộp cát thử nghiệm để cho phép DYRET để nhận được số dư Đào tạo. Trong phòng thí nghiệm, họ họ Đầy những hộp dài với xi măng, sỏi và cát, đại diện cho các địa hình khác nhau mà robot có thể tìm thấy trong thế giới thực sự - thế giới. Bê tông tương đối bằng phẳng, nhưng cát đầy sự không chắc chắn, bởi vì Mỗi bước Robot Chân sẽ nghiêng hoặc chìm; sỏi là một chất bề mặt cứng, nhưng sỏi sẽ di chuyển, làm Dyret's Bước chân đáng kinh ngạc. Nijad . nói: "Thông qua Ba ví dụ địa hình với độ cứng và độ nhám khác nhau, nó có thể là một đại diện tốt của hình thức robot hoặc tương tác chung giữa cơ thể và môi trường."

Vật liệu mặt đất khác nhau để đào tạo cân bằng robot trong phòng thí nghiệm

The Dyret Robot có bốn chân và một tay cầm trên đỉnh cho các nhà nghiên cứu để nắm bắt. Robot Chân có thể kéo dài tổng cộng 6 inch, nhưng có thể mở rộng trong hai vị trí: "Femur" Trên đầu gối và "Tibia" bên dưới đầu gối. Cái này . Cho phép máy đặt các phần chân của nó khác nhau độ dài. Cho . Ví dụ, nó có thể kéo căng chân tay để làm cho xương đùi lâu hơn và xương chày ngắn hơn và phó). Versa. Các nhà nghiên cứu có thể điều chỉnh những điều này Cấu hình, đặt Dyret trên mỗi địa hình, làm cho nó di chuyển như một con chó hoặc mèo, và sau đó tính toán của họ hiệu quả trong mỗi địa hình.

Cụ thể hơn, các nhà nghiên cứu thấy "Phong trào Chi phí" Là một hiệu quả, đó là cùng một số liệu được sử dụng bởi các nhà sinh học Khi nào Quan sát động vật Chuyển động. Về cơ bản, đây là cách nhiều năng lượng mà một sinh vật hoặc robot tiêu thụ để thực hiện hành vi của di chuyển. Tay nghề và sự ổn định của Walking đều được mã hóa vào máy tính, điều này rất quan trọng đối với các robot đắt tiền như Dyret.

Các nhà nghiên cứu đã đo mức tiêu thụ năng lượng trong động cơ của Robot Khớp và sử dụng máy ảnh để theo dõi Chuyển động của nó. Robot cũng có riêng tư cảm biến sâu sắc Camera để mô tả độ nhám của Bề mặt. Cho . Ví dụ, nó đã được quan sát thấy rằng bê tông rất mịn hơn nhiều so với sỏi. Máy thậm chí có thể ngâm ngón chân trong nước, để đến Nói: Cảm biến lực trên bàn chân cung cấp thông tin mà cát mềm hơn nhiều so với Bê tông; Máy ảnh và cảm biến lực với nhau cung cấp Dyret Với tầm nhìn phức tạp để theo dõi quá trình đi bộ và hoạt động Hiệu quả.

Khi . Robot phát hiện ra rằng nó đang chuyển từ bê tông thành sỏi, nó có thể được nhìn thấy để giảm chiều cao của nó

Các nhà nghiên cứu nhận thấy rằng khi Đi bộ trên bê tông, các biến dạng Robot có chân dài hơn và là nhiều nhất hiệu quả. Trong cát, miễn là xương chày ngắn, nó có thể kéo dài một cách hiệu quả bất kỳ xương đùi nào, chiều dài nào. Trên sỏi, Dyret's Nhìn chung cơ thể ngắn hơn và thực hiện rất tốt, điều này làm cho cảm giác: Một trung tâm trọng lực thấp hơn sẽ làm cho robot ổn định hơn khi Leo lên nhỏ Đá. Nói chung, chân ngắn hơn cho phép robot áp dụng nhiều lực hơn để bước vào vật liệu lỏng lẻo, trong khi chân dài hơn có thể tăng tốc độ đi bộ trên mượt mà hơn vật liệu.

tất cả những cái này Đào tạo cung cấp robot với kinh nghiệm của cách Để phối hợp cấu hình chi tốt nhất cho một bề mặt cụ thể! Do đó, khi Các nhà nghiên cứu sau đó thực hiện Dyret đến địa hình khác, robot có thể nhìn xuống đất với các vật thể và cảm giác của nó dưới chân của nó thông qua một cảm biến lực, so sánh dữ liệu này với thông tin trước đó về Cách vẻ ngoài cụ thể và cảm giác. Sau đó, robot biết cách Để đi bộ trên đường, điều chỉnh độ dài sải chân, và đạt được hiệu quả cao hơn Hiệu quả.

DYRET . thậm chí có thể thích nghi với sân cỏ địa hình. Lúc đầu, hiệu suất của nó vẫn rất không ổn định, nhưng chẳng mấy chốc, nó có thể hiểu những hình dạng cơ thể nào hoạt động tốt hơn và thích nghi với Môi trường mới.

3. . Trong tương lai, hãy để Robot's Nhận thức thích ứng với cơ thể của chính nó

Khi công nghệ học robot ngày càng trở nên phức tạp hơn, trong mười năm qua, các chuyên gia robot được sử dụng để đào tạo robot bốn người trong mô phỏng. Nói cách khác, trước tiên chúng ta phải đào tạo phần mềm điều khiển robot trong Virtual World. Trong thế giới ảo này, robot mô phỏng có thể thực hiện hàng ngàn nỗ lực đi bộ và tìm hiểu thông qua xét xử và lỗi. Hệ thống trừng phạt các lỗi và phần thưởng hoạt động thành công cho đến khi Robot ảo học tốt nhất hành vi. Cái này . là một kỹ thuật gọi là củng cố học tập. Các chuyên gia robot sau đó có thể cấy kiến ​​thức này vào Thế giới thực robot và đi bộ máy móc.

Ngoài ra, công nghệ có vấn đề của "mô phỏng đến thực tế" Chuyển đổi: sự phức tạp của thế giới vật lý không thể Được mô phỏng hoàn hảo trong môi trường ảo, vì vậy kiến ​​thức thu được thông qua mô phỏng không phải lúc nào cũng phù hợp với thế giới thực, điều đó có nghĩa là robot thực tế có thể có một sự hiểu biết mơ hồ về xung quanh Môi trường.

Ngược lại, những gì những điều này Các nhà nghiên cứu làm với Dyret là để đào tạo robot trong thực tế thế giới. Của . Tất nhiên, điều này cũng mang lại những thách thức mới : Tốc độ học tập của robot biến dạng chậm hơn nhiều, và thường có thể bị hư hại do rơi xuống. Kyle . Gretel, một nhà khoa học máy tính tại Đại học Oslo, đã nói: "Các yếu tố chẳng hạn như sự khác biệt về địa hình làm cho việc thao túng thực tế nhiều hơn nhiều so với nó âm thanh. Không có quỹ đạo để theo dõi, và rất khó để đạt được nó thông qua mô phỏng.

Nói một cách khách quan, phong trào của Dyret vẫn còn chậm, đặc biệt là khi So với các robot bốn người tiên tiến như tại chỗ. Cho . Ví dụ, phải mất 90 giây để mở rộng đầy đủ hoặc ký hợp đồng Robot chân. Nhưng các nhà nghiên cứu hy vọng rằng Dyret's Các thuật toán phần cứng và cơ bản có thể được cải thiện cùng một lúc và có lẽ một ngày robot biến dạng khác có thể sử dụng loại hệ thống này. Trên thực tế, trong phòng thí nghiệm robot, ý tưởng lớn hơn là làm cho phần cứng và phần mềm hoạt động cùng nhau để robot có thể nhận thức tốt hơn về địa hình và thích nghi với cơ thể và hành vi của nó. Cái này . Sẽ làm cho công nghệ robot cuối cùng phổ biến.