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德国机器人能独自上坡

2007年7月13日

哥廷根大学研制成功机器人,具有独自爬坡登顶的能力,并创下行走速度最快记录:每秒0.8米

机器人时代来了图像来源: picture-alliance/dpa

取名为“奔跑机器人(RunRob)”的这个两腿机器终于习得独自上坡的能力。前3次试验中,RunRob每次都在半坡高度后仰摔倒。但是,从第4次试验起,这个精力无限的小家伙便每回都能以恰当的步伐越过“高坡”,并继续灵活轻松前进。

电脑生物学成果

研究小组以哥廷根大学专家沃尔格特为首。RunRob控制系统的榜样是人类神经开关电路。专家们的目标是,尽量根据人类生物学原理来安排各种金属元件、芯片、电缆、引擎和神经网络。专家小组在新近一期的电脑生物学杂志“PLoS Computational Biogogy(第3卷第7期) ”上介绍了RunRob的习得成果。

人类在走路的时候一般不用经过思考。简单地说,大脑只需下达命令:“走,走到对面的车站去”,余下的事情就完全由下面一级的神经电路开关和神经元自动解决了。感官细胞随后反馈有关肌肉张力、关节位置、与地面的接触等等信息。

哥廷根大学“伯恩斯坦电脑神经科学中心”教授沃尔格特和同事们称之为等级现象。在这里,自由意念是最高层,其下是反射和自动调控。根据这一原理,科学家们也给这个两腿机器安置了具有习得机制的等级系统。就象人类那里,控制过程也是经由最高层逐级抵达最低层。当然,这个会走路的机械需要有一个引导棒。一如油磨坊的驴,引导棒将机器人限制在一个环形轨道内。

一个“红外眼”确认RunRob前面的坡度,控制系统立即做出自动调节,适应新情况。一段已上网的录象显示这个机器人的习得过程:起先,机器人未能即使调节身体上端的重量,一下子便向后摔倒;渐渐地,机器人就学会了如何调节自重,以便继续往前行;在第三次试验中,当各个电子肢体做出恰当的动作时,它便一举克服了障碍。在这一过程中,这个自导机器人的软件模拟着项互串联的神经细胞组成的复杂网络。

RunRob现在就已创下多项记录:按腿长计算,它是迄今所有双腿行走机械人中速度最快的。科学家们报告说,23厘米高的RunRob每秒能走出3.5倍于腿长的距离。科学家们分别用4个引擎模仿制造了左右臀部和膝盖。

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