如果一只机器手从桌面上掉下来,你会怎么做?捡起来,放回去。但它不这么想——它会自己翻个身,站起来,然后走掉。

这不是恐怖片桥段。苏黎世联邦理工学院的研究人员做出了一只可以行走的机器手,它用五根手指当腿,在地面上移动、推东西,甚至敲键盘。虽然它看起来有点让人不安,但它的能力确实让人好奇:一只没有身体的手,为什么需要学会走路?

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从一只普通机器手开始

研究人员的起点并不神秘。他们从市面上能买到的机器手出发,给它装上了电池和一块 Raspberry Pi Zero 2 W,然后开发了一套基于神经网络的软件来控制它。

这只手有 20 个关节,每根手指 4 个。神经网络的工作方式是:根据之前的动作、手当前的状态,以及它此刻的目标,一步步推算出下一个关节该怎么动。为了让网络学会这些,研究人员先搭建了一个仿真模型,再用强化学习来训练它。结果,这种训练方式让手走得更快,比直接套用四足动物的运动模型效果更好。

换句话说,它不是被编程去模仿谁,而是自己摸索出了一套用手指走路的办法。

摔倒之后,它自己站起来

训练内容听起来很具体:走直线、转弯、从摔倒中恢复,以及按键盘上的键。不过,因为它没有摄像头,所以没法自己操作键盘——这一点研究人员也明确说了。

最让人印象深刻的可能是摔倒恢复。在 25 次测试中有 21 次,它能在 20 秒内把自己翻正。想象一下,一只手掌朝上躺在地上,然后靠手指的配合重新撑起来,继续往前走。这个画面本身就带着一种奇怪的韧性。

由于手的几何结构,它在走路时会向右偏移,所以需要持续施加修正。即便如此,它还是成功穿越了 14 种不同的表面,粗糙程度从橡胶垫一直到碎石和草地。它甚至能把轻的物体推向目标位置。

它想解决的问题,其实很实际

研究人员设想,这种自主行走的手可以让更大的机器人获得更多自由。比如一只机械臂:如果它需要够到更远的地方,手可以直接脱离,自己走过去。

这个想法听起来有点科幻,但逻辑很直接——与其让整个机械臂移动,不如让末端的手自己解决最后一段路。对于机器人来说,这可能是一种更灵活的思路。

而且,这类项目已经离爱好者不远了。过去几年里,我们已经见过不少机器手项目。这只手用的硬件并不遥远,软件思路也建立在已有的强化学习方法上。

所以,当你下次看到一只机器手在地上走的时候,也许不用觉得害怕。它只是在用自己的方式,解决一个很具体的问题:怎么从一个地方,到另一个地方去。