近日，東京大學(xué)和日本AI創(chuàng)企Preferred Networks的研發(fā)人員制作了一種使用樹枝制作的機(jī)器人。
他們將野外撿回的樹枝稱重，庫卡機(jī)器人驅(qū)動(dòng)器維修，并進(jìn)行3D掃描后，將這些樹枝用3D打印的連接器與伺服舵機(jī)相連，成為樹枝機(jī)器人。
由于材料的特殊性，樹枝機(jī)器人不能通過計(jì)算機(jī)編程學(xué)會(huì)前進(jìn)，只能通過運(yùn)動(dòng)算法自主學(xué)習(xí)，通過不斷試錯(cuò)學(xué)會(huì)移動(dòng)。
一、樹枝機(jī)器人如何學(xué)會(huì)移動(dòng)
研發(fā)人員首先從野外撿回一些形狀相對(duì)規(guī)則的樹枝，將這些樹枝稱重，并進(jìn)行3D掃描，然后將掃描過的樹枝與通用的伺服舵機(jī)連接起來，制作成構(gòu)造簡單的機(jī)器人。
樹枝的形狀是不規(guī)則、不固定的，無法使用手動(dòng)編程進(jìn)行學(xué)習(xí)，只能通過自主學(xué)習(xí)不斷試錯(cuò)學(xué)會(huì)如何前進(jìn)。樹枝機(jī)器人通過自主學(xué)習(xí)，選擇前進(jìn)方式，比如，哪個(gè)分支被當(dāng)成腿，哪個(gè)分支被當(dāng)成手臂。
由于材料的特殊性，樹枝機(jī)器人在學(xué)習(xí)過程中很可能被磨損，研究人員為了讓機(jī)器人不受到磨損，設(shè)置了獎(jiǎng)懲機(jī)制，機(jī)器人成功移動(dòng)較遠(yuǎn)距離時(shí)，會(huì)得到獎(jiǎng)勵(lì)，相反，當(dāng)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)出錯(cuò)或纏繞住電線時(shí)，就會(huì)受到懲罰。
二、樹枝機(jī)器人或?qū)⒂懈鼜V泛的應(yīng)用
Preferred Networks的研發(fā)人員表示，他們一直在尋找使用常用材料制作機(jī)器人的可能，m.twshmhelmet.com，去年12月舉行的NeurIPS研討會(huì)上，他們就發(fā)表了關(guān)于使用樹枝制作機(jī)器人的論文。
研發(fā)人員認(rèn)為，雖然目前這種嘗試還不適用于大多數(shù)應(yīng)用，m.twshmhelmet.com，但利用更便于取得的材料構(gòu)建移動(dòng)機(jī)器人，將是機(jī)器人創(chuàng)新的新挑戰(zhàn)。
Preferred Networks的研發(fā)人員說：“通過機(jī)器人的自主學(xué)習(xí)得到反饋，不斷進(jìn)行調(diào)優(yōu)，這種特殊材料機(jī)器人也將有更廣泛的應(yīng)用場(chǎng)景。”
結(jié)語：機(jī)器人制作成本或?qū)⒋蠓陆?/strong>
東京大學(xué)和 Preferred Networks的研發(fā)人員，利用生活中的常見材料，和簡單的部件構(gòu)建機(jī)器人，為其開發(fā)運(yùn)動(dòng)算法進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，制作出了可移動(dòng)的機(jī)器人。
目前，這類機(jī)器人還沒有更多的功能，只能完成簡單的移動(dòng)任務(wù)。但使用便于取得的材料制作機(jī)器人，對(duì)機(jī)器人研發(fā)來說，是一個(gè)新的嘗試。機(jī)器人制作成本將可能大幅下降，也能使機(jī)器人變得更容易組裝和修復(fù)。