AI 破解竹節蟲移動密碼,六足機器人斷腳也能穿梭崎嶇災區
日本東北大學與泰國 VISTEC 研究團隊開發出一套能以人工智慧(AI)剖析生物步態的全新技術,讓六足機器人順利掌握竹節蟲的行走機制,並在複雜地形中維持高度穩定的移動能力。研究團隊指出,這項創新未來可望應用於地震或山崩等災害現場,為輪式機器人難以通行的險惡環境提供全新解方。
這套控制系統打破了傳統「為機器人每條腿逐一編寫指令」的思維。研究人員指出,這項技術的重點不在於讓機器人死板地「照著走」,而是理解昆蟲想要達成的移動目標與背後的協調原理。
系統採用「對抗式逆強化學習」(Adversarial Inverse Reinforcement Learning)等方法,僅需分析竹節蟲極少量的步行資料,就能讓 AI 自主找出動作背後的目標與獎勵結構,並由機器人自行探索出最合適的實現方式。
訓練效率快 3 倍,1 小時內掌握步態
研究團隊以 VISTEC 的六足機器人「RedMirror」進行實測,展現出強大的學習效率與環境應變力:
學習高效:僅憑少數幾步的竹節蟲數據,機器人便能在約 1 小時內學會穩定行走,學習速度比傳統的獎勵設計快上 3 倍。
靈活應變:在不平整地面行進時,機器人能自主調整步態以保持平衡;即使在模擬硬體故障、缺少一條腿的情況下,依然能迅速重組肢體協調模式繼續前進。
研究團隊表示,生物運動資料已被證實是打造高適應性機器人移動系統的有效途徑。團隊下一步計畫為機器人導入記憶機制,使其能在行進過程中累積並運用經驗,進一步強化在極端與動態變換環境中的行動能力。
(首圖來源:VISTEC)