软体张拉整体机器人的多功能物理储备计算

本研究探讨了利用软体张拉整体机器人的非线性动力学特性实现多功能物理储备计算。通过仿真实验展示了如何将多个行为嵌入机器人控制系统,并发现系统状态空间中存在反映机器人固有特性的未训练吸引子,为具身AI研究提供了新视角。

软体张拉整体机器人的多功能物理储备计算

近期研究表明,在物理储备计算(PRC)框架下,物理系统的动力学特性可用于实现所需的信息处理。软体机器人是此类物理系统的典型代表,其非线性体-环境动力学可用于计算和生成控制自身行为所需的运动信号。

在本仿真研究中,我们将这种方法扩展到一种称为张拉整体机器人的软体机器人中,不仅控制单个行为,还将多个行为嵌入其中。由机器人和环境组成的最终系统是一个多稳态动力系统,能够从不同的初始条件收敛到不同的吸引子。

此外,吸引子分析表明,在训练数据之外的系统状态空间中存在"未训练吸引子"。这些未训练吸引子反映了张拉整体机器人及其与环境相互作用的固有特性和结构。

PRC领域的这些最新发现在具身AI研究中的影响尚未得到充分探索。本研究展示了这些发现对于理解迄今尚未完全解决的具身认知各种特征的潜力。

注释
25页,12图。本文已被《混沌:非线性科学跨学科杂志》接收。

主题分类
机器人学(cs.RO);机器学习(cs.LG);混沌动力学(nlin.CD)

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