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人形机器人新进展!新算法教会机器人在未知地形中自由穿梭

作者: Jansfer

浏览量: 115

时间: 2019-08-28 02:01

关键词: 机器人

澳大利亚的研究团队设计了一种用来测试人形机器人(其构造和设计与人体类似)的机体能力的可靠策略。该团队将机器学习方法和算法相结合,成功地使测试机器人能够对模拟环境中的未知变化做出有效的反应,为他们在现实生活中的应用增加了机会。

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图片来源: CC0 Public Domain

这项研究结果发表在IEEE和中国自动化协会7月联合出版的《中国自动化杂志》上,对人形机器人在医疗保健、教育、灾害应对和娱乐等领域的广泛应用具有重要意义。

“人形机器人能通过多种方式移动,从而模仿人类动作来完成复杂的任务。为了能做到这一点,其稳定性至关重要,尤其是在动态和不可预测的情况下,”本研究通讯作者,悉尼大学计算机科学学院兼工程系ARC荣誉研究员陶大程教授说。

“我们设计了一种方法,能够可靠地教会人形机器人执行这些任务而不受环境干扰,”陶教授补充说,他也是UBTECH悉尼人工智能中心的首任主任。

人形机器人是具有类似人类身体特征的机器人,包括头部、躯干、双臂和双脚,而且还具有与人类和其他机器人交流的能力。这类机器人配备了传感器和其他输入设备,也可以根据外部输入指令执行有限的活动。

这通常是为特定的活动而预先编程的,其依赖于两种学习方法:基于模型的和非模型的学习方法。前者教会一个机器人一组模型,机器人用这种模型可以在场景中表现自己,而后者则不然。虽然这两种学习方法在某种程度上都取得了成功,但单凭这些还不足以使人形机器人在不断变化的环境中、经常无法预测的真实场景中表现得像人一样。

为了解决这个问题,陶教授及其团队引入了一种新的学习结构,该结构结合了基于模型和无模型学习的部分来平衡两足机器人。其提出的控制方法弥合了两种学习模式之间的差距,完成了从学习模型到学习实际过程的过渡。仿真结果也表明,该算法能使机器人在未知旋转的运动平台上保持稳定。因此,这些方法证明了机器人能够适应不同的不可预测情况,因此可以在实验室之外的环境中应用。

未来,研究人员希望在更复杂、具有更多不可预测的变量和不同维度的环境下验证这种方法,测试机器人的全身控制能力。

研究人员表示,他们的终极目标是研究该方法是如何使机器人能够控制整个身体的,尽管它会受到不可测量的和意想不到的干扰,比如不断变化的地形。此外,他们还希望看到机器人如何能够在没事先获得信息的情况下,学会模仿人类的运动的,如踝关节的运动。

(参考:https://techxplore.com/news/2019-08-machine-robots-trek-unknown-terrains.html)

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