受到电影《星际效应》(Interstellar)中机器人角色TARS的启发,开发者Aditya Sripada与Abhishek Warrier成功打造出一款名为「TARS3D」的机器人。这项专案不仅重现了电影中经典的变形行走与高速滚动能力,更透过强化学习(Reinforcement Learning)证明了非仿生(non-biologically inspired)结构在机器人运动学上的可行性,展示了科幻设计概念如何转化为现实运作的系统。
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独特四柱结构与改良式设计
TARS最引人入胜之处,在於其看似简单的几何结构却能执行多样化的步态。由於网路上缺乏现成的CAD档案或程式码库,开发团队必须从零开始设计。TARS3D由四个并排的柱状体组成,这些柱状体不仅能围绕共享的中央「髋部」关节旋转,还能伸缩改变长度。
为了让物理机器人能够在现实世界运作,团队对电影设定进行了关键改良。电影中的TARS是完全平底的「平足」设计,但在现实物理环境中这不利於滚动;因此,TARS3D采用了弧形脚板设计,使其能够顺利执行招牌的滚动动作。
TARS3D不仅是一个模型致敬作品,更是一个概念验证(Proof of Concept)。它结合了巧妙的机械设计与机器学习软体,证明了即使是受科幻启发、非传统的肢体设计,也能透过演算法发展出高效的移动方式。
在实际测试中,虽然其滚动步态对地形变化相当敏感,但其双足行走步态则展现出相当的稳健性。这项成果凸显了强化学习在开发机器人步态上的价值。随着现代开发工具的进步,双足机器人的技术门槛已大幅降低,TARS3D的研究论文公开了相关原理,有??激励更多创客挑战非传统机器人的开发。