东北大学和北海道大学等研究小组宣布,他们在世界上首次成功开发出能够立即适应意外故障的移动机器人。
近年来,人们期望移动机器人即使在人类无法到达的灾难现场和太空环境等恶劣环境中也能正常工作。然而,在很多机器人中,当发生意外故障时,需要几十秒到几分钟的时间来适应故障。
另一方面,许多动物即使身体的一部分受伤也能立即适应。因此,这个研究小组决定以动物的运动为灵感,特别关注一种叫做脆星的动物。脆星拥有由一块板和五只手臂组成的五辐射对称体结构,即使被外敌袭击失去了手臂,无论剩下多少手臂都可以立即协调。你可以四处走动.更令人惊讶的是,脆弱的恒星没有像“大脑”这样负责高级信息处理的中枢神经系统。
课题组推测,脆星非凡的容错能力是通过自主分散控制实现的,该控制根据局部感官信息确定身体各部位的运动。简单的数学公式,“仅当每只手臂在行进方向上受到来自环境的反作用力时才会踢地”。然后,通过实施这个控制规则,我们成功地开发了一个脆星型机器人,无论手臂如何破坏,它都能在几秒钟内适应并继续移动。
这一结果导致实现了具有高适应性、能够应对突发事件的机器人,也为阐明动物实时适应能力的原理提供了重要知识。