En psykologisk teori skulle kunna kickstarta förbättringar i hur robotar kan gå, tack vare en studie från University of Manchester.

Studien - ett unikt samarbete mellan en klinisk psykolog, robotingenjörer och en robotikentreprenör publiceras i Journal of Intelligent and Robotic Systems i dag.

Den analyserade vad som händer när standardalgoritmer som driver en självbalanserande robot – gjorda av enkelt Lego – ersattes med de baserade på "perceptuell kontrollteori".

Teorin kodades in i den lilla droiden, låta den kontrollera vad den kände så att den rörde sig mer effektivt, precis som människor och andra djur kan.

Även om roboten rör sig på två hjul, det är en "omvänd pendel", vilket kräver smidig balansering på liknande sätt som hur våra kroppar hålls upprätt när vi går.

Så, ju bättre kan roboten balansera, desto bättre förberedd kommer den att vara för att gå som en människa.

I studien, den mer verklighetstrogna roboten balanseras mer exakt, snabbare och mer effektivt än sina konkurrenter genom att utvärdera sin miljö minst 100 gånger i sekunden.

Den flyttade också till en ny plats, även när de störs av knuffar i sidled, mer effektivt än sina konkurrenter.

När algoritmen programmerades in i roboten, den verkade mycket mindre stabil och vinglade överdrivet.

Även om teori för perceptuell kontroll har använts flitigt i psykologiska terapier, utbildning och föräldrainsatser, det är första gången som användningen av det i robotar har jämförts i ett "head-to-head"-test.

Den nya studien, jämförde samma inverterade pendelrobot programmerad och inställd med tre olika mjukvarukontroller.

Två av dem, proportionell kontroll och LQR, används ofta av ingenjörer för att bygga de senaste robotarna.

Den tredje, teori för perceptuell kontroll, härstammade ursprungligen från ingenjörskonst, men det tar "insiders perspektiv", anger robotens "önskade ingångar" eller "behov".

Dr Warren Mansell, Läsare i klinisk psykologi vid University of Manchester sa:"Även om detta är tidigt arbete, det är lockande att se hur en vetenskaplig teori som används för att hjälpa människor med psykiska problem faktiskt kan hjälpa ingenjörer att förbättra sin design av artificiellt intelligenta enheter.

"Robotar har ännu inte matchat förmågan hos dem i science fiction-hits som Star Wars och Blade Runner och ingen har bemästrat att gå på två fötter.

"Men användningen av teorin skulle verkligen möjliggöra omvandlingen av robotar till mer verklighetstrogna maskiner."

Dr Simon Watson, Universitetslektor i robotsystem vid University of Manchester sa:"Naturen har utvecklat de mest komplexa maskiner vi känner, så att kunna implementera algoritmer inspirerade av dem är ett viktigt steg i vår egen kreativa utvecklingsförmåga.

Thomas Johnson, doktorsexamen student som byggde och testade roboten sa "Detta arbete har visat framgången med att kontrollera robotar med perceptuell kontrollteori. Den här uppsatsen är en demonstration av hur ingenjörer inom robotik kan hitta inspiration från den levande världen."

Datateknologen Dr Rupert Young sa:"Denna forskning är en titt på ett radikalt nytt sätt att förstå hur man bygger robotsystem, som är dynamiska och adaptiva trots det kaotiska, den verkliga världens oförutsägbara natur. Baserat på ett elegant och naturligt tillvägagångssätt, detta paradigm har löftet om att utveckla mycket mer sofistikerade, autonoma robotar"