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以松鼠为师,美军与柏克莱大学联手改良机器人障碍跨越能力

2024-11-02 204


美国加州大学柏克莱分校与美军研究团队近期以松鼠为研究对象,试图分析松鼠为何能在数秒内根据能力与环境限制,精准判断跳跃位置与距离,若能完整分析,可提升机器人在复杂地形的灵活度。

比起服役多年的无人机如 MQ-1 死神式(Reaper)及 MQ-4 全球之鹰(Global Hawk),陆地用机器人发展速度相对慢许多,毕竟比起空中,地面障碍更多,对机器人肢体和判断能力都是极大挑战。

过往美军研究地面机器人时,曾参考壁虎及蟑螂改进机器人肢体运动方式,以克服较复杂的地形,但多年实验,虽然机器人肢体克服障碍能力有显著进步,仍缺乏判断自身与地形差距的能力,错误决策还是经常导致机器人摔倒或卡住。

▲ 美军测试负载机器人“骡子”,目前的机器人障碍克服能力有待加强。(Source:影片截图)

因此美军与加州大学柏克莱分校(UC Berkeley)合作,即时评估机器人能力改善,研究对象就是非常擅长跳跃的松鼠。

松鼠取得食物途中,每当遇到障碍,只需 1~2 秒就能判断能否跳过或改走其他路线,跳跃时松鼠距离拿捏和落地都相当精准,即使有些许误差,也足以用爪子抓稳修正,若判断自己跳不过,也很快找道替代路线。

研究团队试图从行为科学,研究松鼠这套判断障碍跨越或绕路的评估模式,并设法将这套模式转换成人工智能,让机器人面临障碍物时,能快速分析自己的运动能力与眼前障碍,并决定前进还是绕过障碍。

“战场环境非常复杂,未来机器人若要随士兵一起行动,就必须要跟人类一样有快速创意且节省体力的障碍跨越决策能力。”美国陆军战斗能力开发司令部(Army Combat Capabilities Development Command,DEVCOM)计划主任 Dean Culver 表示,透过这项研究,未来的 AI 机器人可在面对未见障碍时,仍可以透过深度学习能力,快速判断如何通过。

此外,柏克莱大学研究团队也希望藉陆军这项研究计划,改善救灾机器人的运动能力,因灾难现场与战场类似,遍布各式各样障碍,因此这项研究将来能让机器人更快速进入倒塌大楼、火灾或水灾现场救人。

或许不久后,人们就可看到行动更灵活的机器人出现灾难现场,或跟着士兵进出战区,救灾与战争的样貌将大幅改变。

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(首图来源:Pixabay)

2021-09-28 21:12:00

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