在開發(fā)新技術(shù)時(shí)，計(jì)算機(jī)科學(xué)家和機(jī)器人專家經(jīng)常從動(dòng)物和其他生物體中汲取靈感。這使他們能夠人為地復(fù)制復(fù)雜的行為和運(yùn)動(dòng)模式，以提高其系統(tǒng)的性能、效率和能力。

浙江理工大學(xué)和埃塞克斯大學(xué)的研究人員最近開發(fā)了一種強(qiáng)化學(xué)習(xí)技術(shù)，可用于控制受海貍啟發(fā)的單腿機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)。他們的方法在《機(jī)器人學(xué)和自主系統(tǒng)》上發(fā)表的一篇論文中進(jìn)行了介紹，該方法允許機(jī)器人自主學(xué)習(xí)如何進(jìn)行類似于海貍中觀察到的游泳動(dòng)作。

“在這項(xiàng)研究中，我們引入了一種受生物啟發(fā)的強(qiáng)化學(xué)習(xí)控制方法來模擬水下機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)，”進(jìn)行這項(xiàng)研究的研究人員之一陳剛告訴TechXplore。“這種方法主要基于我們之前研究海貍運(yùn)動(dòng)的一項(xiàng)工作，該工作發(fā)表在SpringerLink的《智能與機(jī)器人系統(tǒng)雜志》上。”

Chen和他的同事創(chuàng)造的水下機(jī)器人是非線性系統(tǒng)，它們的運(yùn)動(dòng)涉及復(fù)雜的流體動(dòng)力學(xué)。因此，對(duì)它們的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行準(zhǔn)確建?？赡苁且豁?xiàng)非常復(fù)雜且具有挑戰(zhàn)性的任務(wù)，涉及大量的計(jì)算工作。

與過去引入的其他指導(dǎo)水下機(jī)器人運(yùn)動(dòng)的模型相比，Chen和他的同事設(shè)計(jì)的方法不需要集成基于流體動(dòng)力學(xué)的復(fù)雜運(yùn)動(dòng)模型。這主要是因?yàn)樗蕾囉趧?dòng)態(tài)復(fù)制海貍游泳運(yùn)動(dòng)的簡(jiǎn)化關(guān)節(jié)角度表示。這些聯(lián)合表示使模型更容易訓(xùn)練，同時(shí)也減少了機(jī)器人在訓(xùn)練期間的無效運(yùn)動(dòng)。

“通過將強(qiáng)化學(xué)習(xí)與支持海貍游泳行為的機(jī)制相結(jié)合，我們的方法可以盡可能快速且可操作地實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的游泳控制，”Chen解釋說。“它最顯著和獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)在于它可以避免構(gòu)建復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)控制模型，并快速實(shí)現(xiàn)對(duì)海貍狀單腿機(jī)器人的游泳控制。”

Chen和他的同事使用單腿機(jī)器人平臺(tái)在一系列實(shí)驗(yàn)中評(píng)估了他們受海貍啟發(fā)的基于強(qiáng)化學(xué)習(xí)的方法。他們的結(jié)果非常有希望，他們的方法產(chǎn)生了有效的類似海貍的游泳動(dòng)作，從而改善了機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)。

將來，這組研究人員介紹的方法可用于改善其他設(shè)計(jì)用于在水中操作的單腿機(jī)器人的性能和運(yùn)動(dòng)。此外，他們的工作可能會(huì)激發(fā)開發(fā)類似方法來控制其他水下機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)。

“在我們未來的工作中，我們計(jì)劃改進(jìn)海貍式游泳機(jī)器人的結(jié)構(gòu)和性能，”陳補(bǔ)充道。“我們還想研究如何使用強(qiáng)化學(xué)習(xí)來提高機(jī)器人游泳運(yùn)動(dòng)背后的智能，不僅關(guān)注機(jī)器人的游泳速度，還關(guān)注游泳穩(wěn)定性、軌跡規(guī)劃和避障，所有這些都在真實(shí)的水下環(huán)境中進(jìn)行。”

　　免責(zé)聲明：本文由用戶上傳，與本網(wǎng)站立場(chǎng)無關(guān)。財(cái)經(jīng)信息僅供讀者參考，并不構(gòu)成投資建議。投資者據(jù)此操作，風(fēng)險(xiǎn)自擔(dān)。 如有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系刪除！