Эволюционный алгоритм позволяет усовершенствовать напечатанных на 3D-принтере роботов

Основная цель работы — создать детали, повышающие производительность роботов в зависимости от особенностей окружающей среды. Ученые сосредоточились на роботах с шестью конечностями, которых можно использовать в разных условиях. Конечности робота легко представить в виде цифровых моделей, напечатать на 3D-принтере и закрепить на корпусе.

Исследователи разработали систему, в основе которой лежит генетический эволюционный алгоритм, собирающий данные об эффективности робота в зависимости от формы конечностей. Определяющим фактором стала энергия, затрачиваемая на передвижения, в соотношении с количеством материала, необходимым для изготовления конечности. Такой подход позволяет находить оптимальную форму из нескольких вариантов. Таким образом, ученые создавали новые «поколения» конечностей и выбирали из них наилучшие модели — спустя сотню итераций удавалось получить оптимизированный вариант.

В результате испытаний оказалось, что полученные в итоге эволюционного отбора модели конечностей, действительно, были максимально приспособлены к конкретным условиям. Пока команда работала только с помощью симуляций, следующим этапом должно стать тестирование в реальных условиях и сравнение с традиционными моделями конечностей. Ученые также рассматривают возможность применения эволюционного алгоритма для выбора материала конечностей, поскольку 3D-печать из нескольких материалов способна дополнительно повысить эффективность робота. Исследователи изучают и более сложные подходы к проблеме, такие как нейросети, не ограниченные традиционной геометрией.