众所周知，当人们移动身体时，大脑会提前进行计算，以确保我们不会撞到障碍物或绊倒。这种身体自我意识是人类的一种典型表现。

2022年7月13日，《科学·机器人学》杂志上发布了一项由美国哥伦比亚大学的研究团队所进行的研究。该研究展示了机器人如何形成视觉上的自我意识。具有这种自我意识的机器人可以实时构建自我模型，了解自身在空间中的位置，并进行运动规划和控制。更为神奇的是，这些机器人还能根据自身状况自动调整行为。

研究人员是如何使机器人具备视觉层面的“自我意识”呢？

为了实现这一目标，研究人员在机器人周围安装了五个RealSense D435i RGB-D摄像头。这些摄像头分别位于机器人的四周和顶部，以便捕捉不同角度的图像。通过将机器人的关节角度和方向等机械运动信息与这些图像关联起来，机器人能够获得关于其外观的机械运动信息。经过一段时间的深度学习，安装在机器人“大脑”中的神经网络将现实世界的数据与模拟数据融合，形成一个表示机器人形状的“点云”。这个“点云”随着机器人的移动而变化。

具有视觉自我意识的机器人有哪些特别之处？

机器人拥有视觉自我意识，意味着它可以在“大脑”中建立一个虚拟模型，用来模拟自身的物理能力。从这个意义上说，机器人就像人类和动物一样，可以通过自我模型预测运动计划的结果，而不需要实际去尝试。例如，在自动驾驶汽车中，拥有视觉自我意识的人工智能比没有这种意识的人工智能更能准确预测事故发生的风险。

这项研究最特别的地方在于：如果机器人发现身体某部分受损，例如摄像头捕捉到的身体视觉信息与神经网络中的自我模型不一致时，机器人会自动调整并根据实际情况规划下一步的动作。

总之，机器人的自我建模是一种初步的自我意识形式。美国哥伦比亚大学的研究成果标志着人类历史上第一次创造出能够自主构建自我模型并据此调整动作的机器人。未来，我们有望开发出能在开放环境中处理各种不确定任务的新一代机器人。