机器人无法超越最快的动物有一个令人惊讶的原因
(Nanostockk/Istock/Getty Images Plus)
近年来,我们已经在机器人技术和AI方面迈出了一些重要的一步,但是尚未建立能够超过大自然所提供的最好的机器人,而新的研究探讨了原因的关键原因。
通过审查并指代先前的一百多项研究,并将机器人与动力,框架,致动,感知和控制,结论是一个令人惊讶的结论。
这并不是说我们最先进的机器人在任何一个特定类别中都远远落后。问题是我们尚未弄清楚如何将所有这些不同的元素组合在一起数百万年的发展有。
“在系统层面,机器人不那么好,”说科罗拉多大学博尔德大学的机械工程师Kaushik Jayaram。
“我们遇到了固有的设计权衡。如果我们尝试优化一件事,例如前进速度,我们可能会失去其他事情,例如转弯能力。”

例如,贾亚拉姆(Jayaram)指出到一个受蟑螂风格的机器人他在2020年帮助发展。这是快速前进和向后的,但是当是时候改变方向或在不平坦的表面上移动时会挣扎。
当两个过程以意想不到的方式相互作用以帮助系统时,这些权衡也可以将其结合在一起。尽管这种类型的互动更有可能出现在更复杂的系统中,但是很难预测(如果不是不可能)。
研究人员还指出甚至最小的昆虫击败大多数机器人,以感知周围的世界并将其行动调整为它。如果您想以既快速又安全的方式移动至关重要的灵活性和敏捷性。

然后是力量。尽管电动机和电池可以在某些指标中击败组织和肌肉,但动物的动力与同一细胞亚基中的感觉信息完全集成在一起。
“从某种意义上说,动物是这种终极设计原理的体现 - 这种系统确实可以很好地起作用,”说Jayaram。 “大自然是一位非常有用的老师。”
新研究背后的驱动动机之一是,它会激发工程师创建的机器人更灵活和灵活,并且能够根据场景更好地适应其移动方式。
研究团队的建议是,我们可能会专注于尝试更好地构建“功能亚基”,以便将不同的元素组合在一起就像它们在动物细胞中一样- 力量,传感和运动等元素。
这种策略将为探索负权衡和潜在的新兴财产提供更多机会。直到我们对这些因素有了更好的了解,,,,,猎豹蟑螂仍然具有优势。
“作为一名工程师,这有点令人沮丧”说Jayaram。 “超过200年的激烈工程,我们能够将航天器发送到月亮和火星还有更多。”
“但是令人困惑的是,我们还没有自然环境中机器人明显好于生物系统的机器人。”
该研究已发表在科学机器人技术。