Biological agents possess bodies that are mostly of soft tissues. Researchers have resorted to soft bodies to investigate Artificial Life (ALife)-related questions; similarly, a new era of soft-bodied robots has just begun. Nevertheless, because of their infinite degrees of freedom, soft bodies pose unique challenges in terms of simulation, control, and optimization. Here we propose a novel soft-bodied agents formalism, namely Pressure-based Soft Agents (PSAs): they are bodies of gas enveloped by a chain of springs and masses, with pressure pushing on the masses from inside the body. Pressure endows the agents with structure, while springs and masses simulate softness and allow the agents to assume a large gamut of shapes. Actuation takes place by changing the length of springs or modulating global pressure. We optimize the controller of PSAs for a locomotion task on hilly terrain and an escape task from a cage; the latter is particularly suitable for soft-bodied agents, as it requires the agent to contort itself to squeeze through a small aperture. Our results suggest that PSAs are indeed effective at those tasks and that controlling pressure is fundamental for shape-changing. Looking forward, we envision PSAs to play a role in the modeling of soft-bodied agents, including soft robots and biological cells. Videos of evolved agents are available at https://pressuresoftagents.github.io.


翻译:生物物剂拥有主要是软组织体体的体质。 研究人员利用软体体体调查与人工生命(Alife)有关的问题; 类似地, 一个软体机器人的新时代刚刚开始。 尽管如此,软体体由于其自由度的无限程度,在模拟、控制和优化方面提出了独特的挑战。 我们在这里建议一种新型软体体体剂形式主义, 即以压力为基础的软体体剂: 它们是由一连串泉水和大众所包围的气体体体体体体, 压力从身体内部向群众推压。 压力将物剂压在结构上, 而泉水和大众模拟软体软体, 并允许物剂承担大量的形形体。 动作用在于改变弹簧的长度或调节全球压力。 我们优化PSA的控制者, 在山地上进行移动移动任务和从笼子逃生任务; 后者特别适合软体剂, 因为它要求代理人自己通过小孔压压。 我们的实验结果显示PSA的软体力剂是前变变的, 我们的模型显示这些软体化剂的作用, 包括软体体型体化的机体化剂的变的变的机体力, 我们的机体能的机体能的变的模型, 正在着着着着着着着的变的变的变的机体, 的变的机体能的机体能的机体能的机体能的机体能, 我们的变的机体, 正在着着着的机体能的变的机体能, 正在着的变的模型, 正在着着着着着的变的变的机的机的机的机体能的变的变的变的变的机的机体能的机的机的机的机体, 的机的变的机的机的机的机的机的机的机的机的机的机的机的机的机的机的机的机的机的机的机的机的机的机的机的机的机的机的机的机的机体, 的机的机的机的机的机的机的机的机体的机的机的机体能的机的机的机的机的机的机的机的机的机的机的机的机的机

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