因此，您需要一個可以爬樓梯的機(jī)器人。那個機(jī)器人應(yīng)該是什么形狀?它應(yīng)該像人一樣有兩條腿嗎?還是六只，像一只螞蟻?選擇正確的形狀對于您的機(jī)器人穿越特定地形的能力至關(guān)重要。而且，不可能構(gòu)建和測試每種潛在的形式。但是現(xiàn)在，由MIT開發(fā)的系統(tǒng)可以對它們進(jìn)行仿真，并確定哪種設(shè)計效果最好。

首先，告訴系統(tǒng)RoboGrammar，該系統(tǒng)在您的車間周圍擺著哪些機(jī)器人零件(輪子，關(guān)節(jié)等)。您還告訴它機(jī)器人需要在什么地形上行駛。RoboGrammar負(fù)責(zé)其余的工作，為您的機(jī)器人生成優(yōu)化的結(jié)構(gòu)和控制程序。

這一進(jìn)步可能會為該領(lǐng)域注入大量的計算機(jī)輔助創(chuàng)造力。該論文的主要作者，博士學(xué)位的艾倫·趙說：“機(jī)器人設(shè)計仍然是一個非常手工的過程。” 麻省理工學(xué)院計算機(jī)科學(xué)與人工智能實驗室(CSAIL)的學(xué)生。他將RoboGrammar描述為“一種可能會更有效地提出新穎，更具創(chuàng)造性的機(jī)器人設(shè)計的方法”。

Zhao是該論文的主要作者，他將在本月的SIGGRAPH Asia會議上發(fā)表論文。合著者包括博士學(xué)位。學(xué)生Xu Xu，博士后MinaKonakovi?-Lukovi?，博士后Josephine Hughes，博士。麻省理工學(xué)院的學(xué)生安德魯·斯皮爾伯格(Andrew Spielberg)以及丹妮拉·魯斯(Daniela Rus)和沃伊切奇·馬圖西克(Wojciech Matusik)教授。

Zhao表示，機(jī)器人是為完成各種任務(wù)而建造的，但是“它們的總體形狀和設(shè)計往往非常相似”。他補(bǔ)充說，例如，“當(dāng)您想到建造一個需要跨越各種地形的機(jī)器人時，您會立即跳到四足動物，”他指的是一條四足動物，就像一條狗。“我們想知道這是否真的是最佳設(shè)計。”

趙的團(tuán)隊推測，更多創(chuàng)新的設(shè)計可以改善功能。因此，他們?yōu)槿蝿?wù)建立了一個計算機(jī)模型-該系統(tǒng)不會受到先前約定的不當(dāng)影響。盡管創(chuàng)造力是目標(biāo)，但趙的確必須制定一些基本規(guī)則。

Zhao在論文中寫道，可能的機(jī)器人形式的宇宙“主要由荒謬的設(shè)計組成”。他說：“如果您只能以任意方式連接部件，那么您將陷入混亂。” 為了避免這種情況，他的團(tuán)隊開發(fā)了“圖形語法”，這是對機(jī)器人組件布置的一組約束。例如，相鄰的腿段應(yīng)該與關(guān)節(jié)相連，而不是與另一個腿段相連。此類規(guī)則確保至少在基本級別上每個計算機(jī)生成的設(shè)計作品。

趙說，他的圖形語法規(guī)則不是受其他機(jī)器人的啟發(fā)，而是受到動物(尤其是節(jié)肢動物)的啟發(fā)。這些無脊椎動物包括昆蟲，蜘蛛和龍蝦。作為一個整體，節(jié)肢動物是一個成功的進(jìn)化故事，占已知動物物種的80%以上。“它們的特點是中央主體具有可變數(shù)量的節(jié)段。某些節(jié)段可能附有腿，”趙說。“而且我們注意到，這不僅足以描述節(jié)肢動物，還可以描述更熟悉的形式，”包括四足動物。趙采用節(jié)肢動物啟發(fā)的規(guī)則部分是由于這種靈活性，盡管他確實增加了一些機(jī)械上的繁榮。例如，他允許計算機(jī)使輪子變形而不是腿變形。