计算机科学家赋予了一种六足机器人快速修改其运动以应对损坏（例如失去一只脚）的能力。他们表示，这种使机器人能够恢复的算法（他们将其比作本能）可以增强其他机器的复原能力，从在灾区（如受灾的福岛核电站）工作的机器人到自动驾驶汽车。
尽管可以为机器人预先编程应急计划，但总会有工程师没有预见到的或无法远距离诊断的问题。“我们希望拥有可以在很长一段时间内使用的机器人，而无需人类进行维护，”法国国家计算机科学机构INRIA的人工智能研究员让-巴蒂斯特·穆雷说道。他在维勒莱南锡领导了这项工作，该研究成果今天发表在《自然》杂志上。
在2006年的开创性工作中，佛蒙特大学伯灵顿分校的进化机器人专家乔希·邦加德和他的团队制造了一种六足机器人，该机器人诊断出自己的损伤，并计算出新的运动模式，使其能够恢复运行。但是，尽管这种六足机器人为机器的自我意识开辟了新天地，但它适应新情况的速度很慢。“时间至关重要，”邦加德说。“如果汽车开始滑出路面，它需要找到一种非常快速的恢复方法。”
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在最新的工作中，穆雷和他的团队为他们的六足步行机器人设计了一种更简单的策略——正如他所描述的“捷径”。在发生故障（例如失去一只脚或膝盖卡住）后，机器人使用其车载摄像头检测到某些东西正在减慢其速度或阻止其直线行走。机器人没有试图诊断问题，而是简单地尝试新的运动模式，直到找到一种能够使其恢复可接受的性能水平的模式。
打蜡地板
为了帮助他们的六足机器人比以前的机器更快地恢复，穆雷的团队为其配备了一个包含约13,000种行走模式的库，这些模式是使用机器人的计算机模型预先计算的。他们将这个库比作构成动物本能的先天知识
从更大的所有可能运动的池或“空间”中选择这些模式，计算机工作站花费了两周时间：研究人员最初将行走模式编码为36个可变参数——例如，每一步腿向前摆动的宽度和角度——然后通过关注合理的运动将参数数量减少到六个。
有了这些知识，六足机器人通常只需要一分钟或更短的时间就可以在发生故障后重新开始行走。在某些情况下，机器人发现跳跃是现在最有效的移动方式（见上方视频）。
该算法还使六足机器人能够适应没有机械故障但环境条件（例如地形类型）发生变化的情况——正如研究人员在实验室的地板刚打蜡后测试早期版本时发现的那样。
邦加德说，这项工作“非常令人兴奋”，尽管他警告说，该团队的方法是否可以扩展到更复杂的机器还有待观察：机器人的行为空间随着其复杂性的增加呈指数级增长。
这种方法的一个优点是它主要依赖于软件，因此独立于机器人的特定物理设计而工作。研究人员在一个完全不同类型的机器——机械臂上成功地测试了该算法。“几乎任何机器人都会从中受益，”穆雷说。
本文经许可转载，并于2015年5月27日首次发表。