Kunstig dyrehjerne skal få robotter til at tænke selv

Af Birgitte Dalgaard, bird@tek.sdu.dk

Typiske robotter går eller bevæger sig i forudbestemte rytmer eller ruter. Hvis de står over for ukendte situationer eller bliver bedt om selv at finde vej, er de fortabte.

Men nu har robotforskere fra SDU ambitioner om at udstyre bio-inspirerede gående robotter med en overordnet hjerne, så robotterne kan finde vej, klatre, planlægge og tage egne beslutninger.

- På baggrund af biologiske undersøgelser udvikler vi en kunstig hjerne til robotter. Hjernen virker som en generel og fleksibel controller eller "smart motorstyringssoftware", som udstyrer robotten med evnen til at mestre flere færdigheder på samme tid. For eksempel kan robotten gå, finde vej samtidig med, at den skubber eller transporterer et objekt med benene, siger lektor Poramate Manoonpong fra SDU Embodied Systems for Robotics and Learning og fortsætter:

- Hvert af robottens ben styres af hjernen med force feedback. Et system som konstant rapporterer tilbage, hvis der er problemer i terrænet, eller hvis robottens ben brækker. Så sendes et signal, og den overordnede hjerne foretager justeringer efter betingelserne, så robotten kan fortsætte.

Insektinspireret robot med hjerne

Poramate Manoonpong har tidligere udviklet en robot inspireret af insekter. Med sine seks ben kan den klatre op ad stejle stigninger, men nu vil robotforskeren udstyre robotten med en kunstige hjerne, så den også vil kunne udføre mere komplekse handlinger.

- Vi har for nylig opnået første skridt. En lille hjerne, der kan tilpasse sig forskellige systemer for robotben, som størrelser, vægt og motorer. Hjernen kan styre bevægelserne i benene og hurtigt tilpasse bevægelserne efter forskellige pludseligt opståede situationer. Det kan være at fuldføre en mission på lav energi, forklarer Poramate Manoonpong.

Det intelligente motorstyringssoftware kan bruges til andre robotplatforme, for eksempel en gekko robot, som er udviklet af Institute of Bio-inspired Structure and Surface Engineering i Kina.

Ved at bruge smart motorsoftwaren vil robotten ligesom en gekko kunne klatre på vægge og lofter. Det vil gøre robotten ideel til at arbejde i rumfartøjer, hvor der er vægtløshed.

Robotter lærer gennem belønning

Forskerne har konstrueret den kunstige hjerne, så den også har et modul eller center, hvor den kan lære nye færdigheder, uden at forskerne har forprogrammeret robotten. Robotten lærer simpelthen på sammen måde som en hund. Gennem belønning.

- Vi er inspireret af den måde dyrene lærer på. For eksempel kan vi programmere robotten til at kunne lide lys. Ligesom en hund bliver belønnet med godbidder, kan vi belønne robotten med lys.

- Hvis robotten går den rigtige vej, bliver den belønnet ved, at det bliver lysere. Hvis den går forkert eller falder, vil lyset tages fra den, siger Poramate Manoonpong.