研究发现心理学理论可以推动机器人行走方式的改进

（文章来源：教育新闻网）

多亏了曼彻斯特大学的一项研究，心理学理论才能开始改善机器人的行走方式。

这项研究-临床心理学家，机器人工程师和机器人企业家之间的独特合作今天发表在《智能与机器人系统杂志》上。它分析了用简单的乐高(Lego)制造的驱动自平衡机器人的标准算法被基于“知觉控制理论”的算法所取代的情况。该理论被编码为小机器人，使其能够像人类和其他动物一样控制感觉到的东西，从而更有效地移动。

尽管机器人在两个轮子上移动，但这是一个“倒立摆”，它需要灵活的平衡，类似于我们走路时如何保持身体直立。

因此，机器人越能平衡，就越能为像人一样的行走做好准备。在研究中，更生动的机器人通过每秒至少100次评估其环境，比竞争对手更准确，更迅速，更高效地进行了平衡。即使受到侧向轻推的干扰，它也比竞争对手更有效地搬到了新位置。当算法被编程到机器人中时，它看起来不稳定得多，并且过度摆动。

尽管知觉控制理论已被广泛用于心理治疗，教育和育儿干预中，但这是第一次在机器人中进行“头对头”的比较。这项新研究比较了使用三个不同控制器进行编程和调试的同一个倒立摆机器人。工程师广泛使用比例控制和LQR这两种方法来构建最新的机器人。

第三种是知觉控制理论，最初是从工程学衍生出来的，但是它采用了“内部人的观点”，指明了机器人的“期望输入”或“需求”。

曼彻斯特大学临床心理学Warren Mansell博士说：“尽管这是早期工作，但令人欣喜的是，用于帮助患有精神健康问题的人的科学理论如何实际上可以帮助工程师改善人工智能设计设备。“机器人还没有达到像《星球大战》和《银翼杀手》等科幻小说中的机器人的能力，而且还没有人熟练地用两只脚走路。

“但是使用该理论确实可以使机器人转变为更逼真的机器。”曼彻斯特大学机器人系统高级讲师西蒙·沃森博士说：“自然界开发了我们所知道的最复杂的机器，因此能够实现受它们启发的算法是我们自己的创新开发能力的重要一步。建造并测试了机器人的博士生Thomas Johnson说：“这项工作证明了采用知觉控制理论控制机器人的成功。本文演示了机器人技术人员如何从生活世界中寻找灵感。”

技术专家Rupert Young博士说：“这项研究偷看了一种全新的方式来理解如何构建机器人系统，尽管现实世界具有混乱，不可预测的特性，但它们是动态的和自适应的。基于一种优雅而自然的方法，这种范例有望开发出更加先进的自主机器人。”
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