首页 > 科技 > 机器狗一小时就能学会走路?模仿动物本能,研究已登Nature子刊

机器狗一小时就能学会走路?模仿动物本能,研究已登Nature子刊

智东西(公众号:zhidxcom)

编译 | 夏舍予

编辑 | 徐珊

智东西7月20日消息,根据外媒Tech Xplore报道,位于德国斯图加特的马克斯普朗克智能系统研究所(MPI-IS)发明了一只有四条腿的小机器狗Morti,它可以在每次跌倒后调整走路姿态,自主学习如何行走。

阐明该技术的论文《Learning Plastic Matching of Robot Dynamics in Closed-loop Central Pattern Generators》(在闭环中央模式生成器中学习机器人动力学的塑料匹配)已于7月18日在《自然·机器智能》杂志上发表,该论文的第一作者是菲利克斯·鲁珀特(Felix Ruppert)。

鲁珀特说:“我们研究的机器狗Morti具有跟动物相同的反射能力,可以自主从失败中学习如何走路。”

▲机器狗Morti

一、摔倒后再爬起,Morti可模仿动物学习

人类和动物的脊髓中都有一个叫做CPG(中枢模式发生器)的神经元网络。CPG可以帮助生物完成节律性的任务,如走路、眨眼或消化等。这种神经元网络不需要大脑输入信号,就可以产生周期性的肌肉收缩。

鲁珀特在Morti的背部安装了一个虚拟脊髓来模拟CPG的作用,并在这个虚拟脊髓中安装了样本数据库。Morti平稳行走时,机器人脚上的传感器数据会不断与CPG样本库中的数据进行比较,以提供合适的走路姿势。

如果机器人摔倒了,学习算法会通过改变腿来回摆动的距离和速度来优化行走方式。在机器学习的过程中,CPG会发送一些自适应的运动信号,来让机器人行走得更平稳。该机器学习过程的核心就是要改变CPG的输出信号,并监测机器在什么情况下会遇到磕绊。

▲Morti根据反馈数据优化行走

Morti模仿了小动物学习走路的过程,它们都是在不断跌倒后,才能找到最有效的肌肉使用方式,学会行走。鲁珀特说,一开始,Morti会摔倒,但大约一个小时后,算法就会帮Morti找到最好的行走方式。鲁珀特还说:“目前我的团队正在为Morti增加更多的传感器,扩大Mortimer的运动范围。我们想让Morti更像动物。”

二、高效节能,Morti行走一小时后能耗减少42%

行走同样的距离,目前大多数工业四足机器人需要几十上百瓦的电量,Morti却只需消耗5瓦电量。

这一方面是因为工业四足机器人有更大的体积和重量,需要更多的电量支撑行动,另一方面是因为Morti的算法更加智能。

一般的机器人行走时,机器学习会通过大量计算,预先设计每条腿运动的细节,这会消耗大量的电量。但是Morti在走路跌倒后,可以根据新的算法结果,重新调整走路的角度。Morti通过这些反馈数据来学习行走方式,不需要进行大量计算。Morti可以在学习走路的过程中降低能量消耗。研究发现,在Morti行走一个小时后,它消耗的能量比刚开始走路时减少了42%。

▲Morti在跑步机上行走

德克萨斯大学圣安东尼奥分校的教授迪瑞莎·库迪蒂普迪(Dhireesha Kudithipudi)表示:“通常而言,人工智能可以很好地学习一项特定任务,但人工智能无法在环境变化时进行重新校准。而Morti可以根据数据反馈自主调整自己的运动模式,它在重新校准环境方面可能会表现得更好。”

结语:结合人工智能与生物领域,探索机器人的更多可能

鲁珀特的机器狗可以通过人工智能算法,像生物一样进行自主学习。这不仅结合了机器学习技术,也涉及到了生物领域。

如果这种技术可以大规模使用,将会有两个好处:第一,机器学习会更加节能,消耗的能量更少。机器不必再根据大量的数据进行暴力计算,而是可以通过自主学习变得更加“聪明”。第二,这种技术可以为人工智能领域和生物领域的结合带来启发。

目前,这种技术可以让机器狗变得更像动物。未来,随着这种技术的发展,机器人可能会变得更像人类。

来源:Tech Xplore

本文来自网络,不代表趣头条立场,转载请注明出处:https://www.ngnnn.com/article/4_33133.html
上一篇Netflix第二季度净利润14.41亿美元,同比增长 6.5%
下一篇核酸采样机器人来了,我们能实现“核酸自由”吗?

为您推荐

首个移动机器人保险生态圈落地深圳

首个移动机器人保险生态圈落地深圳

作 者丨石恩泽编 辑丨孙超逸图 源丨图虫9月26日,优艾智合作为半导体行业工业移动机器人龙头,联合中国移动机器人(AGV/AMR)产业联盟、中再产险、人保财险及鼎和财险成立移动机器人保险生态伙伴圈。本月初,优艾智合机器人与中再产险、人保财险及鼎和财险联合推出国内首份针对移动机器人的商业保险《移动机器人质量责任保
盖茨盛赞ChatGPT:人工智能历史意义不亚于“PC或互联网诞生”

盖茨盛赞ChatGPT:人工智能历史意义不亚于“PC或互联网诞生”

腾讯科技讯 2月3日消息,微软联合创始人比尔·盖茨表示,像ChatGPT这样的AI聊天机器人将变得与个人电脑或互联网同样重要。盖茨今日接受采访时表示:“AI将成为2023年最热门的话题。这是不可避免的。”他随后补充道:“ChatGPT将变得与个人电脑、互联网同样重要。”盖茨在20世纪80年代帮助开创了个人电脑时代。在微软和苹果等
专访墨奇科技CEO邰骋:人工智能需要新的AI数据基础设施

专访墨奇科技CEO邰骋:人工智能需要新的AI数据基础设施

“人工智能要发展到下一代,必然需要基础理论和基础设施的革新,特别是需要新的 AI 数据基础设施。”9月2日,新京报贝壳财经记者获悉,在近日举办的HICOOL2022全球创业者峰会上,AI(人工智能)基础技术和平台墨奇科技的项目团队获得“HICOOL 2022 全球创业大赛一等奖”。墨奇科技联合创始人、CEO 邰骋接受了新京报贝壳财
人工智能大会将举办智慧体育高峰论坛,发布AI+体育蓝皮书

人工智能大会将举办智慧体育高峰论坛,发布AI+体育蓝皮书

2022年世界人工智能大会智慧体育高峰论坛将于9月2日开幕。  主办方供图AI+体育,将成为世界人工智能大会的全新命题和新亮点。2022年世界人工智能大会智慧体育高峰论坛将于9月2日开幕。论坛上将发布由上海人工智能研究院牵头,联合上海交通大学、上海体育学院、首都体育学院、同济大学等单位编制的国内首本《“AI+体育”蓝
大脑还有多少秘密?世界人工智能大会首开脑机接口主题论坛

大脑还有多少秘密?世界人工智能大会首开脑机接口主题论坛

在2022世界人工智能大会上,天桥脑科学研究院(简称TCCI)转化中心联合中国科学院上海微系统与信息技术研究所、脑虎科技、中国神经科学学会、上海市神经科学学会共同举办“脑·机智能融合-让大脑连接未来”论坛,这也是脑机接口首次以主题论坛的形式登陆世界人工智能大会。英国皇家工程院院士、上海交大医疗机器人研究院院
我国人工智能学科主要奠基人涂序彦逝世,享年 88 岁

我国人工智能学科主要奠基人涂序彦逝世,享年 88 岁

IT之家 3 月 28 日消息,据北京科技大学消息,我国人工智能领域著名科学家、人工智能学科的主要奠基人、中国人工智能学会的主要创始人之一、第二和第三届中国人工智能学会理事长、北京科技大学计算机与通信工程学院教授涂序彦先生,因病医治无效,于 2023 年 1 月 1 日 0 时 10 分在北京逝世,享年 88 岁。IT之家附讣告原文
梁建章:人工智能如何影响经济和各行各业

梁建章:人工智能如何影响经济和各行各业

近日人工智能再次成为了热门话题。很多人好奇的是,人工智能未来到底会如何影响经济、人口和创新?今天,我跟大家分享个人的一些看法——谈谈人工智能对于经济以及各行各业的影响。自从深度神经网络出现以来,人工智能的发展速度超乎想象。ChatGPT的出现是个奇迹,超出了几乎所有计算机科学家的预料。一个简单的神经网络模
AI炒股新纪元?头部量化私募幻方宣布全力探索人工智能应用

AI炒股新纪元?头部量化私募幻方宣布全力探索人工智能应用

头部量化私募幻方宣布成立新的独立的研究组织,探索AGI(即通用人工智能,Artificial General Intelligence)的本质。4月14日,幻方发布公告显示,幻方将集中资源和力量,全力投身到服务于全人类共同利益的人工智能之中,成立新的独立的研究组织,探索AGI的本质,“我们将充分而持续地投入,不做中庸的事,用最长期的眼光去
AMD 前全球副总裁单羿加入自动驾驶公司鉴智机器人

AMD 前全球副总裁单羿加入自动驾驶公司鉴智机器人

“新供应商的机会是,高级别辅助驾驶的渗透率仍不到 10%。”文|张家豪编辑|程曼祺《晚点 Auto》独家获悉,AMD 前全球副总裁单羿已正式加入去年 8 月成立的自动驾驶公司鉴智机器人,以联合创始人身份担任 CEO。鉴智机器人还于近日完成了数千万美元的 A+ 轮融资,领投方为襄禾资本,跟投方为老股东渶策资本。据了解,鉴智机
卷完模型卷芯片!为提升效率,微软准备推出专属人工智能芯片

卷完模型卷芯片!为提升效率,微软准备推出专属人工智能芯片

在早期成功押注ChatGPT的研发公司OpenAI之后,市场发现,微软在其武器库中还拥有另一个秘密武器:自研人工智能芯片,这一芯片将为生成式AI背后的大型语言模型提供强大动力。4月18日周二,据媒体援引两位知情人士的话说,微软早在2019年就开始开发内部代号为Athena的AI芯片。其中一位知情人士称,一些微软和OpenAI的员工已经
真正的应用级量子人工智能距离我们还有多远?

真正的应用级量子人工智能距离我们还有多远?

·“量子科技是强国竞争的战略制高点,但不能一哄而上,低水平重复内卷,或片面追求发论文、抢专利,各自为战,闭门造车,而缺少真正的技术投入和系统配合。”·“当下量子系统的规模非常重要,而这很大程度上取决于芯片。”当前,发展量子计算和人工智能已成为世界各国的重要战略,两者交汇而生的量子人工智能更是发展迅速
消息称谷歌正测试一款类似ChatGPT的聊天机器人

消息称谷歌正测试一款类似ChatGPT的聊天机器人

鞭牛士 2月2日消息,据外媒报道,据知情人士表示,谷歌正在测试新的人工智能驱动的聊天产品,可能会影响未来公共产品的发布。这些产品包括一个新的聊天机器人,以及一种将其整合到搜索引擎的潜在方式。
返回顶部