仿生AI機器人突破!四足機器人學會像動物般自適應地形
科技
07-13
科學家近日在《自然-機器智慧》期刊發表突破性研究,成功開發出全球首個能像真實動物般自主調整步態的人工智慧系統。這項由英國裡茲大學與倫敦大學學院(UCL)合作的研究,讓四足機器人「克萊倫斯」能在完全陌生的地形中靈活移動。
這項技術突破的關鍵在於:傳統機器人需要人工指令來調整步伐,而新一代系統則賦予機器人完全自主的移動決策能力。研究團隊從犬科、貓科與馬匹等四足動物獲取靈感,這些生物能根據地形變化自如切換小跑、賓士等不同步態,以節省體力、保持平衡或快速應對危險。
首席作者漢弗萊斯解釋:「我們建立的深度強化學習框架,讓機器人僅用9小時就掌握動物需要數天甚至數週才能習得的移動策略。」特別值得注意的是,這套系統無需任何硬體改裝,就能讓機器人成功穿越原木堆、鬆散木屑、茂密植被等複雜地形,甚至能在泥濘草地滑倒後自主恢復平衡。
UCL的周教授指出研究核心:「我們思考的是——能否讓機器人擁有動物般的移動直覺?重點不是訓練特定技能,而是賦予它們生物運用平衡感、協調性與節能策略的戰略智慧。」這種「嵌入式AI」讓機器人擺脫預設程式的限制,能根據即時環境條件自主決策。
這項技術突破將大幅拓展腿式機器人的應用場景,包括核電廠除役、災難救援等高風險場域,以及農業巡檢、行星探勘等特殊環境。研究團隊特別強調,此技術還能替代傳統動物實驗,以更人道的方式驗證生物力學假說。
令人驚艷的是,機器人在訓練階段完全未接觸粗糙地形,卻能憑藉模擬學習的「本能」應付實測挑戰。目前系統已在犬型四足機器人驗證成功,其生物啟發指標可適用於各種尺寸的類似結構機器人。未來團隊計劃擴充套件動態技能,如長距離跳躍與垂直地形攀爬,持續推進仿生機器人的極限。
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