控制變形軟機器人的更好方法

想象一個像粘液一樣的機器人，它可以無縫地改變其形狀以擠過狹窄的空間，它可以部署在人體內(nèi)以移除不需要的物品。

雖然這樣的機器人在實驗室之外尚不存在，但研究人員正在努力開發(fā)可重構(gòu)的軟機器人，以應(yīng)用于醫(yī)療保健、可穿戴設(shè)備和工業(yè)系統(tǒng)。

但是，如何控制一個柔軟的機器人，它沒有可操縱的關(guān)節(jié)、四肢或手指，而是可以隨意徹底改變其整個形狀呢?麻省理工學(xué)院的研究人員正在努力回答這個問題。

該研究發(fā)表在arXiv預(yù)印本服務(wù)器上。

他們開發(fā)了一種控制算法，可以自主學(xué)習如何移動、拉伸和塑造可重構(gòu)機器人來完成特定任務(wù)，即使該任務(wù)需要機器人多次改變其形態(tài)。該團隊還構(gòu)建了一個模擬器來測試可變形軟機器人在一系列具有挑戰(zhàn)性、形狀變化的任務(wù)中的控制算法。

他們的方法完成了他們評估的八項任務(wù)中的每一項，同時優(yōu)于其他算法。該技術(shù)在處理多方面任務(wù)時尤其有效。例如，在一項測試中，機器人必須降低其高度，同時長出兩條小腿，以擠過一根狹窄的管道，然后取消這些腿的生長并伸展其軀干以打開管道的蓋子。

雖然可重構(gòu)軟機器人仍處于起步階段，但這種技術(shù)有一天可以使通用機器人能夠調(diào)整其形狀來完成不同的任務(wù)。

“當人們想到軟機器人時，他們往往會想到有彈性的機器人，但會恢復(fù)到原來的形狀。我們的機器人就像粘液一樣，實際上可以改變它的形態(tài)。令人驚訝的是，我們的方法如此有效，因為我們電氣工程和計算機科學(xué) (EECS) 研究生、關(guān)于這種方法的論文的合著者 Boyuan Chen 說道。

陳的合著者包括主要作者黃蘇寧，他是中國清華大學(xué)的本科生，在麻省理工學(xué)院做訪問生時完成了這項工作;徐華哲，清華大學(xué)助理教授;資深作者文森特·西茨曼 (Vincent Sitzmann) 是麻省理工學(xué)院 EECS 的助理教授，領(lǐng)導(dǎo)計算機科學(xué)和人工智能實驗室的場景表示小組。該研究將在國際學(xué)習表征會議上公布。

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