為何機器人跑不贏動物 研究：硬體強但整合遠不如生物

(首圖來源：Flickr/Justin Jensen CC BY 2.0)

【文‧黃嬿】

人工智慧系統、新型合成材料和 3D 列印尖端技術，製造出能測量體育場的機器狗、受長腿爸爸啓發的探索機器人等各種機器動物分身。但儘管投資龐大資源，機器人仍跑不過動物，科學家解釋，因機器人各功能整合能力遠不如動物。

《科學機器人》期刊研究分析機器人與動物運動能力差異，加拿大科學家分析機器人與動物跑步時會用到的五種功能，稱爲「子系統」整合運作的能力。子系統爲電源、框架、驅動、感測和控制。

結果顯示，機器各方面都比動物優異，如框架，與動物骨骼相比，輕質但堅固的碳纖維主體的機器人，可支撐更大重量且不會彎曲。同樣，機器人電腦輔助控制系統，延遲和頻寬都優於動物神經系統。

但總體看就不是這麼回事了，雖然機器人有更強大、更堅固的單一性能，但動物更擅長讓整體功能無縫合作，當動物和機器人在現實環境測試，就看得出明顯差異。

雖然最新機器人確實能加速，甚至執行復雜動作，但流暢性和適應性，與動物相比仍相形見絀，如機器人有時可行駛在崎嶇地形上，但動物可毫不費力克服泥土、雪、植被和瓦礫等障礙。

科學家表示，牛羚可在崎嶇地形遷徙數千公里，山羊能爬上陡峭懸崖穩穩站在那裡，蟑螂可失去一條腿卻不會放慢速度，現在世界沒有任何機器人有這樣耐力、敏捷性和穩健性。

雖然動物幾乎每個單獨子系統都比機器差，但優勢在控制複雜且相關功能，這種流暢互通性使動物整體性遠優於單獨系統表現。如果整個系統層面將動物與機器人比較，就運動性而言，動物非常驚人，機器人遠遠追不上。

此外，動物還有一個巨大優勢，就是時間。與幾十年才取得長足進步的先進機器人不同，動物已經歷數十億年進化。但機器人也以驚人速度縮小差距，有現在表現，科學家「樂觀」認爲機器人總有一天跑贏動物。

研究員希望這些發現幫助跑步機器人發展，也建議機器人制造商能將更多時間和精力集中零件整合，而不是追逐更強大的硬體。

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