在不考慮成本等情況下，如果要設(shè)計(jì)一個(gè)能夠投擲物品的機(jī)器人，可能大多數(shù)人會(huì)設(shè)計(jì)一個(gè)人形機(jī)器人。

用雙腿保持身體穩(wěn)定，雙手投擲物品，完美。

可能這也是為什么科學(xué)家們?nèi)绱藞?zhí)著于人形機(jī)器人的原因之一吧。

今天文摘菌要介紹的一群“怪東西”，是一群像俄羅斯方塊組成的“怪物”，但也正是這些小怪物，能夠輕松地投擲物品，就像這樣：

這些怪東西來頭可不小。

這其實(shí)是在MIT計(jì)算機(jī)科學(xué)和人工智能實(shí)驗(yàn)室的一個(gè)新平臺(tái)Evolution Gym中，計(jì)算機(jī)“進(jìn)化”了機(jī)器人的身體大腦。

系統(tǒng)共同開發(fā)者之一、麻省理工學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)家Wojciech Matusik說：“我們或許能夠憑借此發(fā)現(xiàn)新的、意想不到的機(jī)器人設(shè)計(jì)，或者更多高性能的機(jī)器人。”

試想，未來的機(jī)器人不再依賴人類設(shè)計(jì)師，以及自帶的人類偏見，而直接將設(shè)計(jì)委托給算法，豈不妙哉？

旋轉(zhuǎn)跳躍，每個(gè)色塊都是一種屬性

剛剛展示的只是這群小東西的冰山一角。

比如自我翻轉(zhuǎn)：

?可別小看了這個(gè)簡(jiǎn)單的動(dòng)作，機(jī)器人身上每個(gè)色塊可都很講究。比如，黑色代表了一個(gè)剛性部件，灰色代表的則是軟性部件，這些部件都不會(huì)主動(dòng)執(zhí)行任務(wù)。相反，那些彩色的色塊才是執(zhí)行器，也就是運(yùn)動(dòng)關(guān)節(jié)，讓機(jī)器人運(yùn)動(dòng)的部分。

在彩色色塊里，藍(lán)色代表了致動(dòng)器在垂直方向上收縮或擴(kuò)張，橙色代表著在水平方向收縮或擴(kuò)張。

如果你再仔細(xì)看看這個(gè)機(jī)器人，你就會(huì)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)機(jī)器人翻轉(zhuǎn)時(shí)，基本上是圍繞著黑色的剛體部分在轉(zhuǎn)動(dòng)，彩色色塊則是不停將其推離地面。

?

相比之下，這個(gè)拱形機(jī)器人則只由水平方向的致動(dòng)體，但通過不停地收縮和擴(kuò)張，機(jī)器人能夠以一種相對(duì)優(yōu)雅的方式…奔跑。

?可以看到，這個(gè)機(jī)器人已經(jīng)學(xué)會(huì)了如何攀爬。

機(jī)器人通過兩側(cè)藍(lán)色致動(dòng)器的交替運(yùn)動(dòng)，以獲得向上的力，同時(shí)機(jī)器人頂部的附屬物也在柱子上不停摸索。

可能你已經(jīng)注意到了，那就是這些柱子不是全剛體的，灰色部分更軟一些，這也是機(jī)器人必須要適應(yīng)的一部分，因?yàn)橹拥慕Y(jié)構(gòu)注定了機(jī)器人向上攀爬的道路是搖搖晃晃的。

對(duì)于一個(gè)簡(jiǎn)單的機(jī)器人來說，這是非常復(fù)雜的行為，更何況這還是一個(gè)自我設(shè)計(jì)的機(jī)器人。

一個(gè)可能刺激大量新研究的環(huán)境

在設(shè)計(jì)這些機(jī)器人之前，系統(tǒng)首先會(huì)以獨(dú)特的方式擾亂這四種色塊，創(chuàng)造出數(shù)百種形態(tài)，就像是生物進(jìn)化一樣。

下圖每列展示的是四種表現(xiàn)形狀最好的一代，不僅如此，算法還優(yōu)化了這些機(jī)器人的“控制器”，基本上就是告訴執(zhí)行色塊做什么和以什么順序做的大腦。

在Evolution Gym里，每個(gè)形態(tài)都用不同的大腦運(yùn)行，系統(tǒng)會(huì)根據(jù)執(zhí)行某種任務(wù)的好壞進(jìn)行評(píng)分，如向前行走或投擲塊。

Matusik表示：“挑選表現(xiàn)最好的軟體機(jī)器人，這就意味著它們?cè)谶M(jìn)化，或是在進(jìn)行某種意義上的變異，直到結(jié)構(gòu)完善，這就是適者生存。”行走或攀爬能力最強(qiáng)的機(jī)器人成為下一代的種子，表現(xiàn)不佳的機(jī)器人被淘汰，這就是所謂的進(jìn)化機(jī)器人學(xué)。其他研究人員也正在使用類似的技術(shù)，例如進(jìn)化出針對(duì)某些表面優(yōu)化的機(jī)器人腿部等。

比如，這個(gè)搭載著積木的機(jī)器人，通過不斷演變，能夠在奔跑的同時(shí)平衡背上的物體：

?

這個(gè)機(jī)器人更像是某種用于操縱頭頂橫梁的倒置手提鉆：

?要知道，所有這些機(jī)器人都是在模擬中通過算法不斷演變出來的，所以它們實(shí)際上并不存在。

目前這些機(jī)器人還是存在局限的，比如在特定形態(tài)下他們只能完成攀爬或投擲，而不能同時(shí)完成多個(gè)動(dòng)作。

Evolution Gym已經(jīng)開源了，要是感興趣的大家，可以在這里玩玩：

https://evolutiongym.github.io/

Matusik說：“這是一個(gè)可能刺激大量新研究的環(huán)境。”研究人員基本上可以從頭開始創(chuàng)造越來越多的智能機(jī)器人系統(tǒng)，而不需要對(duì)結(jié)構(gòu)或大腦應(yīng)該是什么有任何先入為主的概念。

在Evolution Gym創(chuàng)造出不同種類的機(jī)器人后，接下來就應(yīng)該考慮如何在現(xiàn)實(shí)世界中實(shí)現(xiàn)了。

挪威國防研究機(jī)構(gòu)研究進(jìn)化機(jī)器人學(xué)的T?nnes Nygaard表示：“我非常期待看到其他研究人員如何開始使用這個(gè)基準(zhǔn)框架，以及最終會(huì)出現(xiàn)什么類型的創(chuàng)造性虛擬機(jī)器人。”

也正如他所說，任何能夠幫助建立研究興趣和合作的系統(tǒng)，都應(yīng)該受到褒獎(jiǎng)，比如Evolution Gym。

相關(guān)報(bào)道：

https://www.wired.com/story/see-little-robots-get-swole-in-this-virtual-gym/

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