心理学理论帮助机器人像人类一样走路[视频]

时间:2020-03-18 20:02 来源:seo 作者:小可爱科技知识网 点击量:

心理学理论帮助机器人像人类一样走路[视频]

曼彻斯特大学的一项研究表明,心理学理论可能会推动机器人行走方式的改进。

本研究;今天(2020年3月4日),《智能与机器人系统杂志》(Journal of Intelligent and Robotic Systems)发表了一项由临床心理学家、机器人工程师和机器人企业家共同完成的独特研究成果。

根据这一理论,可以把机器人改造成更逼真的机器。本;沃伦·曼塞尔博士

分析了标准算法驱动自平衡机器人时所发生的情况。由简单的乐高积木制成;被基于知觉控制理论的控制理论所取代。

这个理论被编码到这个小机器人里,让它能够控制自己的感觉,从而更有效地移动,就像人类和其他动物一样。

虽然机器人是在两个轮子上移动,但它是一个倒立摆。这需要灵活的平衡,就像我们走路时身体保持直立一样。

所以,机器人越能保持平衡,就越能像人一样走路。

在这项研究中,通过每秒至少100次的环境评估,与竞争对手相比,更逼真的机器人能够更准确、更迅速、更有效地保持平衡。

即使受到侧推的干扰,它也会移动到一个新的位置,比它的竞争对手更有效。

当算法被编入机器人程序后,它就显得不那么稳定了,而且抖动得非常厉害。

虽然知觉控制理论已被广泛应用于心理治疗、教育和父母干预等领域,但这是首次将其应用于机器人,并进行面对面的比较。测试。

在这项新的研究中,同一个倒立摆机器人用三种不同的软件控制器进行编程和调整。

其中的两种,比例控制和LQR,被工程师广泛用于制造最新的机器人。

第三种是知觉控制理论,它最初源于工程学,但它从内部视角出发,详细规定了所需的输入。或《;needs’的机器人。

曼彻斯特大学临床心理学的读者沃伦·曼塞尔博士说:“虽然这是早期的工作,但是看到一种科学理论用来帮助精神健康有问题的人,实际上可能会帮助工程师改进他们的人工智能设备的设计,这是很诱人的。”

机器人的能力还没有达到像《星球大战》和《银翼杀手》等科幻大片中的水平,而且没有一个机器人能够学会用两只脚走路。

但这一理论的应用确实可以使机器人转变成更逼真的机器。

曼彻斯特大学机器人系统高级讲师西蒙·沃森博士说:“大自然已经开发出了我们所知道的最复杂的机器,因此能够利用它们的灵感来实现算法是我们开发自己的创造性能力的重要一步。”

制造和测试机器人的博士生托马斯·约翰逊说,这项工作证明了用感知控制理论控制机器人的成功。这篇论文展示了机器人技术的工程师如何从现实世界中寻找灵感。

计算机技术专家鲁珀特·杨博士说:“这项研究为我们提供了一种全新的视角,帮助我们理解如何建造机器人系统。尽管现实世界充满了混乱和不可预测的本质,但机器人系统是动态的、自适应的。”基于一种优雅而自然的方法,这种范式有望开发出更加复杂、自主的机器人。

一种用于倒立摆机器人的感知控制器的实现作者:Thomas Johnson, Siteng Zhou, Wei Cheah, Warren Mansell, Rupert Young和Simon Watson, 2020年3月4日,智能和机器人系统期刊。

DOI: 10.1007 / s10846 - 020 - 01158 - 4

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