挪威科学家3D打印可自我学习及修复的机器人

        近日，挪威奥斯陆大学信息学系机器人与智能系统实验室的一个研究团队正在设计开发一种可3D打印的机器人。这种机器人具备自我学习和自我修复能力，可以在人类无法存在的环境里——如被破坏的核电厂、遥远的外星空间——独立解决复杂的任务。

        该机器人团队已经先后设计了三代自我学习和自我修复的机器人。 第一代机器人，是一个“机器人鸡”，研究团队称之“Henriette”，它能自学走路和跨越的障碍。Henriette曾经失去了一条腿，在没有得到它的设计者和程序员的帮助的情况下，它学会了使用剩下的一个腿走动。

        第二代自主学习的机器人，是由硕士研究生Tønnes Nygaard设计的。这台机器人的不同之处在于它是基于一个模拟程序设计的，该程序能够计算出自己的身体应该是什么样子的——例如，它应该有多少条腿？这些腿应该有多长？腿与腿之间的距离应该是多少？等等。一言以蔽之，这台机器人能够设计自己。

挪威科学家3D打印可自我学习及修复的机器人

        第三代机器人也是迄今最灵活的一代机器人，它结合了上两代机器人的优点，能够根据模拟程序提示自己所需要的腿和关节的数量，同时还具备自我学习和自我修复的能力。据助理教授Kyrre Glette介绍，其工作过程如下：“我们告诉仿真程序我们希望机器人做什么、它应当走多快、它的大小和能源消耗的水平。然后该程序以此为目的进行运算，在数千种可能的配置和路径中找到人工进化的最佳模式。

        研究团队经过了三代的迭代设计研发之后，其机器人的运行机制变得益发复杂，而研究人员也相应地希望该机器人能够执行更加复杂的任务。据了解，这些机器人都是通过3D打印制作出来，然后进行功能测试的。在测试中研究团队发现,机器人在“真实世界中表现出来的功能常常与它要模拟的对象不同。”另一位团队成员Mats Høvin教授指出。

挪威科学家3D打印可自我学习及修复的机器人

        机器人研究团队成员

        如何缩小机器人仿真程序的学习能力和实践能力与现实世界之间的差距是当下机器人研究团队所面临的挑战。

        对于机器人来说更为实际的是当它们在面对困难的时候应当如何去做。在理想状态下，一个能够自我学习和自我复制的机器人的主要功能之一就是自主应对不可预见的问题。例如，研究团队提供的一个场景是这样的：机器人进入受损的核电厂，遇到了未曾预料到的楼梯。它的反应是先拍摄楼梯的照片，并对照片进行分析，然后，配备自己的3D打印机，3D打印和安装部件，帮助它越过楼梯。

挪威科学家3D打印可自我学习及修复的机器人

        在另一个场景中，一个能够自我学习、自我修复的机器人被送进了遥远的星球中的一个深深的矿井，它需要在不平的地形上进行导航，爬上巨石，并改变方向。当它遇到的问题时，它会分析形势，并可能为自己增加必要的部件作为回应——例如，在其原有的两条或四条腿上，再加两条腿，这将帮助它像螃蟹一样爬过粗糙的表面（就像视频中看到的那样）。

        3D打印在其中起到的作用无可估量，它既是研究团队用来制造机器人原型的利器，又是机器人内置的工具，帮助它们解决在上述类似场景中遇到的问题。“3D打印机，”Høvin说，“能够制造出你想要的任何对象，这意味着你不必操心模具的事，并能够一次打印出结构极其复杂的零件。”

        奥斯陆大学使用的3D打印机价位在40万挪威克朗（约合58000美元）和300万挪威克朗（约合44万美元）之间。目前尚不清楚，在研究和原型阶段，这些自我修复的机器人使用什么样的打印机。

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