研究人員開發了一種自動化方法來開發定制設備，以加快機器人的工作。 一個系統叫 機器人形態計算，考慮到機器人的物理結構，提供優化的硬件架構。
現代機器人可以快速移動。 “電機既快速又強大，”麻省理工學院首席研究員薩布麗娜·諾伊曼（Sabrina Neumann）說。 然而，在復雜的情況下，例如與人互動時，機器人通常很慢。 “懸掛是機器人頭部發生的事情。 她補充說，感知刺激和計算反應需要“大量計算”，這限制了反應時間。
Neumann 找到了一種方法來處理機器人“思想”和身體之間的這種差異。 這種稱為機器人形態計算的方法使用機器人的物理設計和預期應用來創建專用的計算機芯片，從而最大限度地減少機器人的響應時間。
根據 Neuman 的說法，機器人的工作分為三個主要階段。 第一個是感知，它涉及使用傳感器或攝像頭收集數據。 第二個是反思和定位：“根據他們所看到的，他們必須構建他們周圍的世界地圖，然後在地圖上定位自己，”Neumann 說。 第三步是計劃和控制運動，換句話說，制定行動計劃。
這些步驟可能需要時間和巨大的計算能力。 “為了讓機器人在現場部署並在人們周圍的動態環境中安全運行，它們需要能夠非常快速地思考和反應，”該研究的合著者 Brian Plancher 說。
Neumann 補充說，研究人員正在研究更好的算法，但她認為僅靠軟件改進並不是解決辦法。 “這裡比較新的是你還可以學習更先進的設備的想法。” 這意味著使用硬件加速超越包括機器人大腦在內的標準處理器芯片。 硬件加速是指使用專門的硬件單元來更有效地執行某些計算任務。
Plancher 看到了機器人形態計算的廣泛應用。 “理想情況下，我們最終可以為每個機器人製造一個單獨的運動規劃芯片，使它們能夠快速計算安全有效的運動組合，”他說。 “如果 20 年後每個機器人都有一些專門的計算機芯片，我不會感到驚訝，而這可能就是其中之一。” Neumann 補充說，機器人擬態計算可以減輕人們在各種環境中的風險，例如照顧 COVID-19 患者或操作重物。
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