南卡羅來納大學(xué)（USC）的研究人員已經(jīng)研發(fā)出一種可以自學(xué)走路的機器腿。受到人類以及在出生后幾分鐘內(nèi)學(xué)會掌握技能的動物的啟發(fā)，研究人員希望這項研究將在動態(tài)假肢和機器人領(lǐng)域開辟新的可能性，這些機器人可以在陌生的環(huán)境中即時學(xué)習(xí)。

　　“如今，機器人需要相當于數(shù)月或數(shù)年的培訓(xùn)才能與世界互動，但我們希望實現(xiàn)自然界中的快速學(xué)習(xí)和適應(yīng)，”該大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系Francisco J. Valero-Cuevas教授表示。

　　為了實現(xiàn)這一目標，Valero-Cuevas及其同事開發(fā)了一種由動物肌腱驅(qū)動的機器人腿，并由生物啟發(fā)的AI算法控制。這些使得機器人能夠通過“motor babbling ”或進行重復(fù)的探索運動來發(fā)展以類似于人類的方式行走的技能。

　　“腿的這些隨機運動允許機器人建立其肢體的內(nèi)部圖及其與環(huán)境的相互作用，”該研究的作者、USC工程博士生Ali Marjaninejad表示。

　　通過自身了解其結(jié)構(gòu)和環(huán)境，機器人肢體可以開發(fā)自己的個性化步態(tài)，并在僅僅五分鐘的“motor babbling” 之后學(xué)習(xí)新的步行任務(wù)。研究人員認為，這是第一個能夠?qū)崿F(xiàn)這一壯舉的機器人，并對提前開啟的可能性感到興奮。

　　正如他們所解釋的那樣，機器人可以被編程為在某些情況下執(zhí)行某些任務(wù)，但是你無法為每種可能性做好準備。另一方面，這些能夠根據(jù)環(huán)境發(fā)展自己的個性化運動的機器人將能夠承擔(dān)更廣泛的任務(wù)。

　　“如果你讓這些機器人從相關(guān)經(jīng)驗中學(xué)習(xí)，那么它們最終會找到一個解決方案，一旦找到，將根據(jù)需要投入使用并進行調(diào)整，”Marjaninejad表示。“解決方案可能并不完美，但如果情況足夠好，將會采用。不是我們每個人都需要或想要 - 或者能夠花時間和精力 - 贏得奧運獎牌。”

　　響應(yīng)性假肢是這種技術(shù)可以產(chǎn)生影響的一個領(lǐng)域，通過允許更直觀、自然和自我改善的肢體來幫助殘疾人。太空探索可能是另一個領(lǐng)域，機器人可以放置在遙遠的天體上，并利用它們的學(xué)習(xí)能力來調(diào)整它們的步態(tài)并駕馭未知的地形。

　　“物種在身體和環(huán)境變化時學(xué)習(xí)和適應(yīng)運動的能力從一開始就是進化的強大動力，”博士生和研究作者Brian Cohn表示。“就像動物一樣，我們的工作是朝著增強機器人學(xué)習(xí)和適應(yīng)每種體驗邁出的一步。”

　　該研究發(fā)表在《Nature Machine Intelligence》雜志上。