03.12 機器人擁有幾條腿最佳?科學家:六條腿會更接近大自然

據悉,東京科技大學的研究人員發佈了一項最新研究成果,揭示了用控制器驅動多腿機器人的新方法。控制器使用非線性振盪器網絡,能夠產生不同的步態和姿態,這項研究激發了多足機器人如何被控制的新研究。


機器人擁有幾條腿最佳?科學家:六條腿會更接近大自然

在自然界中,許多物種可以在斜坡和不規則的表面行走,但即使是最微小的生物,複雜的動作是如何被如此完美地處理的,仍然是個謎。即使是最簡單的大腦,也包含了模式發生器電路來生成行走模式的。到目前為止,人為複製這類電路的嘗試取得了一些成果,但靈活性依然很差。

如今,日本和意大利的研究人員提出了一種新的行走模式生成方法,該方法是基於一個雙層次電子振盪器的結構網絡完成的,他們用一種類似螞蟻的6足機器人進行了演示,這項研究成果為控制足部機器人開闢了新的途徑。

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控制器是由兩個層次組成的,頂部負責控制腿部動作的整體序列,稱為步態;底部包含6個模式生成器,負責控制單個分支的軌跡。研究人員稱,昆蟲可以迅速適應他們的步態取決於多種因素,特別是他們的步行速度。控制器需要具有極高的通用性,能對所有電路進行動態的配置和調試,這證明它們能夠複製大腦中觀察到的現象。

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這種現象被科學界稱為“湧現”,通常是指多個要素組成系統後,出現了系統組成前單個要素所不具有的性質的現象。當控制器逐漸響應並體現出一種生物模式時,科學家們認為,這可能更具有實際意義,因為“湧現”這種自然生物現象,是以相互作用為中心的,它比單個行為的簡單疊加要複雜得多。運用這種方法,能夠更接近生物學的運作方式。


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