Onderzoekers van de University of Leeds en University College London hebben een viervoetige robot ontwikkeld die dankzij kunstmatige intelligentie zelf zijn looppatroon aanpast aan onbekend terrein. De technologie werd gepresenteerd in Nature Machine Intelligence en is een belangrijke stap richting robots die zich in de echte wereld soepel kunnen bewegen, ook in moeilijke of gevaarlijke omstandigheden.
De AI is geïnspireerd op dieren als honden, katten en paarden, die automatisch van gang wisselen om hun evenwicht te bewaren, energie te besparen of zich aan te passen aan de omgeving. Net als die dieren kan de robot—met de naam Clarence—zelf kiezen of hij gaat draven, rennen of springen, zonder dat dit vooraf is geprogrammeerd.
De onderzoekers trainden Clarence volledig in een virtuele omgeving, met behulp van deep reinforcement learning. Daardoor waren geen fysieke tests nodig. Toch leerde de robot hoe hij zich moet voortbewegen over ruwe ondergronden zoals ongelijke planken, losse houtsnippers en begroeide paden—oppervlakken die hij tijdens de training nooit heeft gezien.
Volgens eerste auteur Joseph Humphreys, promovendus aan de University of Leeds, maakt deze aanpak gebruik van ‘biologisch geïnspireerde’ strategieën. De robot beweegt daardoor bijna net zo flexibel als een dier. Omdat de training in simulatie plaatsvond, kon de robot duizenden scenario’s tegelijk doorlopen. Dat bespaarde veel ontwikkeltijd.
De AI combineert drie belangrijke eigenschappen van dierlijke beweging: wisselen van looppatroon, geheugen van eerdere bewegingen en directe aanpassing aan de omgeving. Waar veel AI-systemen moeite hebben met veranderingen, kan Clarence zelf bepalen hoe hij beweegt, wanneer hij van gang wisselt en hoe hij zich halverwege aanpast—en dat allemaal zonder camera’s of microfoons.
In tests liep de robot over verschillende ondergronden en werd hij expres uit balans gebracht, bijvoorbeeld met een bezem tegen zijn poten. Toch wist hij steeds zijn evenwicht te hervinden. De besturing verliep via een joystick of een vooraf ingestelde route, maar zijn reacties waren opvallend natuurlijk.
Volgens professor Shuangyi Zhou van UCL, mede-auteur van het onderzoek, is het doel om robots te laten bewegen zoals dieren dat doen—met slimme, intuïtieve aanpassingen aan de omgeving. Op termijn moet dit leiden tot robots die net zo soepel met de fysieke wereld omgaan als mensen of dieren.
De technologie kan worden toegepast in uiteenlopende sectoren, zoals rampenbestrijding, inspectie van infrastructuur, landbouw en ruimteverkenning. In de toekomst hopen de onderzoekers Clarence ook te leren klimmen en grote sprongen te maken.
Foto credits: Joseph Humphreys, University of Leeds
