計算機科學家賦予了一種六足機器人快速修改其運動以應對損壞（例如失去一隻腳）的能力。他們表示，這種使機器人能夠恢復的演算法（他們將其比作本能）可以增強其他機器的復原能力，從在災區（如受災的福島核電站）工作的機器人到自動駕駛汽車。
儘管可以為機器人預先程式設計應急計劃，但總會有工程師沒有預見到的或無法遠距離診斷的問題。“我們希望擁有可以在很長一段時間內使用的機器人，而無需人類進行維護，”法國國家計算機科學機構INRIA的人工智慧研究員讓-巴蒂斯特·穆雷說道。他在維勒萊南錫領導了這項工作，該研究成果今天發表在《自然》雜誌上。
在2006年的開創性工作中，佛蒙特大學伯靈頓分校的進化機器人專家喬希·邦加德和他的團隊製造了一種六足機器人，該機器人診斷出自己的損傷，並計算出新的運動模式，使其能夠恢復執行。但是，儘管這種六足機器人為機器的自我意識開闢了新天地，但它適應新情況的速度很慢。“時間至關重要，”邦加德說。“如果汽車開始滑出路面，它需要找到一種非常快速的恢復方法。”
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在最新的工作中，穆雷和他的團隊為他們的六足步行機器人設計了一種更簡單的策略——正如他所描述的“捷徑”。在發生故障（例如失去一隻腳或膝蓋卡住）後，機器人使用其車載攝像頭檢測到某些東西正在減慢其速度或阻止其直線行走。機器人沒有試圖診斷問題，而是簡單地嘗試新的運動模式，直到找到一種能夠使其恢復可接受的效能水平的模式。
打蠟地板
為了幫助他們的六足機器人比以前的機器更快地恢復，穆雷的團隊為其配備了一個包含約13,000種行走模式的庫，這些模式是使用機器人的計算機模型預先計算的。他們將這個庫比作構成動物本能的先天知識
從更大的所有可能運動的池或“空間”中選擇這些模式，計算機工作站花費了兩週時間：研究人員最初將行走模式編碼為36個可變引數——例如，每一步腿向前擺動的寬度和角度——然後透過關注合理的運動將引數數量減少到六個。
有了這些知識，六足機器人通常只需要一分鐘或更短的時間就可以在發生故障後重新開始行走。在某些情況下，機器人發現跳躍是現在最有效的移動方式（見上方影片）。
該演算法還使六足機器人能夠適應沒有機械故障但環境條件（例如地形型別）發生變化的情況——正如研究人員在實驗室的地板剛打蠟後測試早期版本時發現的那樣。
邦加德說，這項工作“非常令人興奮”，儘管他警告說，該團隊的方法是否可以擴充套件到更復雜的機器還有待觀察：機器人的行為空間隨著其複雜性的增加呈指數級增長。
這種方法的一個優點是它主要依賴於軟體，因此獨立於機器人的特定物理設計而工作。研究人員在一個完全不同型別的機器——機械臂上成功地測試了該演算法。“幾乎任何機器人都會從中受益，”穆雷說。
本文經許可轉載，並於2015年5月27日首次發表。