東北大學和北海道大學等研究小組宣布,他們已經成功開發出一種可以立即適應意外故障的移動機器人,這在世界上尚屬首次。
近年來,人們期望移動機器人即使在人類無法到達的災難現場和太空環境等惡劣環境中也能正常工作。然而,在很多機器人中,當發生意外故障時,需要幾十秒到幾分鐘的時間來適應故障。
另一方面,許多動物即使身體的一部分受傷也能立即適應。因此,這個課題組決定以動物的運動為靈感,專注於一種叫做海蛇尾的動物。海蛇尾擁有由一塊板子和五個手臂組成的五輻射對稱的身體結構,即使被外敵攻擊失去手臂,無論剩下多少手臂,它們都可以立即協調。 .更令人驚訝的是,海蛇尾沒有像“大腦”那樣負責高級信息處理的中樞神經系統。
課題組推測,海蛇尾超凡的容錯性是通過自主分散控制實現的,該控制根據局部感官信息判斷身體各部位的運動。簡單的數學公式,“只有當每隻手臂在行進方向上受到環境的反作用力時才踢地”。然後,通過實施這個控制規則,我們成功地開發了一種脆星型機器人,無論手臂如何被破壞,它都能在幾秒鐘內適應並繼續移動。
這一結果導致實現了一種能夠應對突發事件的高適應性機器人,也為闡明動物實時適應能力的原理提供了重要知識。