对有意识的生物来说，行走易如反掌。但要让它在崎岖不平的地面上一步一步地前进，却并非易事。这就像是假肢技师为截肢者安装假肢，或是机器人专家教人形机器人走路一样，重现人类的步态及其各种变化是一个巨大的技术挑战。为此，德国哥廷根的研究人员开发了一款六足行走机器人，它能够根据地形和条件自主地在不同步态之间切换。
科学家们通过简化人脑在执行行走等重复性运动时产生的复杂过程，创造出了这款灵巧的机器人。在大脑中，一种叫做“中枢模式发生器”（CPG）的神经回路控制着这些运动，它接收感官数据，识别输入中的模式，并产生适当的反应。在行走机器人中，通常需要一个独立的CPG来控制每一种步态；传感器将环境数据传递给机器人，机器人会选择一种适合所需步态的CPG。
哥廷根团队通过创建一个能够产生不同步态并可灵活切换的单一CPG，简化了这一过程。关键在于“混沌控制”——当不受控制时，CPG只会产生混沌的活动模式，但当接收到感官输入时，它会将混沌活动聚焦成适合特定环境的运动。通过这种方式，它能够生成与特定感官数据相匹配的步态。
换句话说，计算机将随机尝试一组混沌的运动，然后将其缩小到能产生最高效率的运动组合。更重要的是，机器人可以学习特定输入（例如，坡度）与最适合该输入的步态之间的关系，这样下次遇到坡度时，它就能直接采用最合适的步态。接下来，研究人员计划为其添加一个电机记忆装置，使其具备提前规划动作的能力，并在障碍物超出感官范围后仍能保持步态。
科学日报
