研究人员建造了“SoftZoo”来虚拟测试受动物启发的机器人

目前，市面上有如此多的以动物为灵感的软体机器人，它们足以塞满整个动物园。虽然这个想法很可爱，但这样的项目不太可能很快进入现实世界——话虽如此，一个充满数字软体机器人原型的虚拟动物园将很快向希望设计和优化自己作品的研究人员开放。

麻省理工学院的一个团队最近推出了 SoftZoo，这是一个开放框架平台，可以模拟各种 3D 模型动物在多种环境设置中执行特定任务。麻省理工学院博士生兼项目首席研究员 Tsun-Hsuan Wang 在一份声明中表示：“我们的框架可以帮助用户找到机器人形状的最佳配置，使他们能够设计可以做很多不同事情的软机器人算法。”“从本质上讲，它帮助我们了解机器人与环境互动的最佳策略。”

虽然麻省理工学院指出类似的平台已经存在，但据报道 SoftZoo 更进一步，在雪、水、沙漠或湿地等虚拟生物群落上模拟设计和控制算法。例如，SoftZoo 的程序不仅仅提供向特定方向移动的海豹和毛毛虫等动物模型，而是可以通过所谓的“可微分多物理引擎”将这些设计置于众多环境中。

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软体机器人在自然、真实环境中的导航能力迅速展现出极强的潜力。与实验室环境不同，日常的杂乱环境对传统机器人来说极具挑战性。然而，软体机器人的可塑性和适应性使其非常适合困难情况，例如建筑物倒塌和湍急水流等不稳定的搜救场景。麻省理工学院团队的开源 SoftZoo 程序允许设计师同时优化自己作品的身体和大脑，而不必依赖多个昂贵而复杂的系统。

“这种共同设计软机器人身体和大脑（即它们的控制器）的计算方法为快速创建为特定任务而设计的定制机器打开了大门，”论文合著者、麻省理工学院计算机科学与人工智能实验室 (CSAIL) 主任、麻省理工学院电气工程与计算机科学系 (EECS) 的 Andrew and Erna Viterbi 教授 Daniela Rus 补充道。

当然，模拟软机器人是一回事，而在现实世界中实现它又是另一回事。“SoftZoo 中的肌肉模型、空间变化刚度和传感无法通过当前的制造技术直接实现，因此我们正在努力应对这些挑战，”王解释说。不过，提供像 SoftZoo 这样的开源程序可以让研究人员以极其方便的方式试验和测试他们的机器人想法。从那里开始，他们可以继续将他们最好和最有前途的设计变成现实。