03.12 机器人拥有几条腿最佳?科学家:六条腿会更接近大自然

据悉,东京科技大学的研究人员发布了一项最新研究成果,揭示了用控制器驱动多腿机器人的新方法。控制器使用非线性振荡器网络,能够产生不同的步态和姿态,这项研究激发了多足机器人如何被控制的新研究。


机器人拥有几条腿最佳?科学家:六条腿会更接近大自然

在自然界中,许多物种可以在斜坡和不规则的表面行走,但即使是最微小的生物,复杂的动作是如何被如此完美地处理的,仍然是个谜。即使是最简单的大脑,也包含了模式发生器电路来生成行走模式的。到目前为止,人为复制这类电路的尝试取得了一些成果,但灵活性依然很差。

如今,日本和意大利的研究人员提出了一种新的行走模式生成方法,该方法是基于一个双层次电子振荡器的结构网络完成的,他们用一种类似蚂蚁的6足机器人进行了演示,这项研究成果为控制足部机器人开辟了新的途径。

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控制器是由两个层次组成的,顶部负责控制腿部动作的整体序列,称为步态;底部包含6个模式生成器,负责控制单个分支的轨迹。研究人员称,昆虫可以迅速适应他们的步态取决于多种因素,特别是他们的步行速度。控制器需要具有极高的通用性,能对所有电路进行动态的配置和调试,这证明它们能够复制大脑中观察到的现象。

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这种现象被科学界称为“涌现”,通常是指多个要素组成系统后,出现了系统组成前单个要素所不具有的性质的现象。当控制器逐渐响应并体现出一种生物模式时,科学家们认为,这可能更具有实际意义,因为“涌现”这种自然生物现象,是以相互作用为中心的,它比单个行为的简单叠加要复杂得多。运用这种方法,能够更接近生物学的运作方式。


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