您需要一个能爬楼梯的机器人。那个机器人应该是什么形状？它应该像人一样有两条腿吗？还是六只，像一只蚂蚁？

选择正确的形状对于您的机器人穿越特定地形的能力至关重要，但现实中不可能构建和测试每种潜在的形式。不过现在，由MIT研究团队开发的系统可以对它们进行仿真，并确定哪种设计效果最好。

首先你要告诉这个叫做RoboGrammar的系统，哪些机器人零件在你的车间里（轮子、关节等等），你还可以告诉它你的机器人需要导航的地形。RoboGrammar负责其余工作，为您的机器人生成优化的结构和控制程序。

这一进步可能会为该领域注入大量的计算机辅助创造力。该研究的主要作者，麻省理工学院计算机科学与人工智能实验室（CSAIL）的博士生Allan Zhao说：“机器人设计仍然是一个非常手工的过程。”他将RoboGrammar描述为“一种提出可能更有效率的新的，更具创新性的机器人设计方法。”

Zhao是该论文的主要作者，他将在本月的SIGGRAPH Asia会议上发表论文。合著者包括麻省理工学院的博士生徐洁，博士后MinaKonaković-Luković，博士后约瑟芬·休斯，博士生安德鲁·斯皮尔伯格（Andrew Spielberg）以及Daniela Rus和Wojciech Matusik教授。Zhao表示，机器人是为完成各种任务而建造的，但是“它们的总体形状和设计往往非常相似”。例如，“当您想到建造一个需要跨越各种地形的机器人时，您会立即跳到四足动物，”他指的是一条四足动物，就像一条狗。“我们想知道这是否真的是最佳设计。”

研究团队推测，更多的创新设计可以改善功能。因此，他们为这项任务建立了一个计算机模型——一个不受先前惯例过度影响的系统。虽然创新是目标，但研究人员必须制定一些基本规则。

Zhao在研究中写道，机器人的世界“主要是由一些毫无意义的设计组成的”。他说：“如果你能以任意的方式将各个部分连接起来，你就会弄得一团糟。”为了避免这种情况，他的团队开发了一种“图形语法”——一套约束机器人组件排列的规则。例如，连接的腿段应该连接一个关节，而不是另一个腿段。这样的规则确保每一个计算机生成的设计至少是在初级水平上都能正常工作。

该研究中的图形语法规则不是受其他机器人的启发，而是受到动物（尤其是节肢动物）的启发。这些无脊椎动物包括昆虫，蜘蛛和龙虾。作为一个整体，节肢动物是一个成功的进化故事，占已知动物物种的80％以上。“它们的特点是具有可变数量的段的中心体。有些部分可能有腿。”而且研究团队注意到，这不仅足以描述节肢动物，还可以描述更熟悉的形式，包括四足动物。研究采用节肢动物启发的规则部分是由于这种灵活性，尽管他确实增加了一些机械上的元素。例如，研究允许计算机使轮子变形而不是腿变形。