俄勒岡州立大學(xué)校企敏捷機(jī)器人公司（Agility Robotics）剛剛展示了一款名為Cassie的新型雙足機(jī)器人。

Cassie與目前市面上主流的四足機(jī)器人不同，它的行走方式會(huì)更像人類(lèi)。這種雙足行走的方式使Cassie能夠穿越各類(lèi)地形，使它有機(jī)會(huì)在運(yùn)送包裹、救援救災(zāi)等工作上發(fā)揮重要作用。

一、為何市面上的機(jī)器人以四足為主

雙足機(jī)器人在研發(fā)上存在巨大的困難，相比于四足機(jī)器人，它們?cè)靸r(jià)昂貴、平衡系統(tǒng)也更為復(fù)雜。

盡管如此，投入大量成本去研發(fā)雙足機(jī)器人依舊是值得的?？茖W(xué)界對(duì)機(jī)器人的一貫觀點(diǎn)是，要讓機(jī)器人能夠去往人類(lèi)所能去的任何地方，勝任人類(lèi)才能完成的工作，最好的方法便是制造一個(gè)雙足機(jī)器人。

二、Cassie機(jī)器人在實(shí)驗(yàn)階段是否有良好表現(xiàn)？

機(jī)器人的“雙腳”要更好地跨越階梯，需要擁有對(duì)環(huán)境更全面的感知以及大量的計(jì)算模擬，這是開(kāi)展機(jī)器人爬樓實(shí)驗(yàn)的傳統(tǒng)方案。在這一點(diǎn)上，Cassie顯得有幾分與眾不同。

關(guān)于Cassie，有幾點(diǎn)重要的信息：Cassie是一名“瞎子”，這意味著它無(wú)法從圖像上感知它所要登上的階梯樣貌。不過(guò)視覺(jué)缺失并沒(méi)有影響Cassie對(duì)外界的感知，Cassie的觸覺(jué)反饋?zhàn)屗雷约汉蜆翘莅l(fā)生了怎樣的接觸。

缺乏視覺(jué)的Cassie在爬樓實(shí)驗(yàn)的表現(xiàn)如何呢？Cassie表現(xiàn)得笨手笨腳，它會(huì)撞上欄桿、踩到腳趾；它不僅是在前進(jìn)，偶爾也會(huì)倒退。但除此之外，Cassie沒(méi)有跌倒，一路上在磕磕碰碰的同時(shí)保持著繼續(xù)前行。最終，Cassie到達(dá)了它的目的地。

這是本項(xiàng)實(shí)驗(yàn)激動(dòng)人心之所在?，F(xiàn)實(shí)世界不需要機(jī)器人擁有完美的“樓梯穿越系統(tǒng)”，需要的是面對(duì)各種各樣障礙，還能設(shè)法達(dá)到目的地的卓越表現(xiàn)。Cassie跌跌撞撞前進(jìn)方式并不優(yōu)雅，卻是十分實(shí)用的。

三、Cassie是如何掌握爬樓秘訣的？

俄勒岡州立大學(xué)關(guān)于Cassie的論文顯示，研究人員通過(guò)強(qiáng)化學(xué)習(xí)的方法，在每組8個(gè)樓梯的臺(tái)階上對(duì)Cassie進(jìn)行模擬訓(xùn)練。

為了讓訓(xùn)練過(guò)程從模擬向現(xiàn)實(shí)世界過(guò)渡，使Cassie更快地掌握爬樓秘訣，研究人員在實(shí)驗(yàn)中加入了大量隨機(jī)運(yùn)動(dòng)物體。這些隨機(jī)物體干擾Cassie的正常運(yùn)動(dòng)，同時(shí)也幫助它對(duì)更復(fù)雜的現(xiàn)實(shí)世界有所認(rèn)知。

四、Cassie是否比蒙眼的人更擅長(zhǎng)攀爬樓梯？

研究人員西克曼（Siekmann）說(shuō)道：“卡西是爬樓梯的超人。拍攝Cassie的過(guò)程中，我們?cè)诙⒅鴻C(jī)器人或拿著相機(jī)的時(shí)候，自己在樓梯上絆倒了?！边@說(shuō)明Cassie的行走能力可能不輸于蒙眼的人。

對(duì)此另一名研究人員格林（Green）解釋說(shuō)：“當(dāng)你訓(xùn)練Cassie時(shí)，隨著時(shí)間的推移，它的學(xué)習(xí)算法會(huì)細(xì)化神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，這使它能得到快速學(xué)習(xí)?！?/p>

五、除了爬樓，Cassie能做些什么？

Cassie仿人類(lèi)的雙足行走方式，使它在更廣闊的領(lǐng)域中大有可為。雙足行走讓它可以去往人類(lèi)所能到達(dá)的大部分地方，實(shí)現(xiàn)救災(zāi)和搜索救援。在生活中，Cassie有望在快遞業(yè)廣泛運(yùn)用。

此外，敏捷機(jī)器人公司還計(jì)劃將Cassie運(yùn)用于醫(yī)療領(lǐng)域，Cassie機(jī)器人可以為肢體缺失或運(yùn)動(dòng)困難者提供大量幫助。

結(jié)語(yǔ)：處于實(shí)驗(yàn)階段的Cassie機(jī)器人，前景值得期待

盡管敏捷機(jī)器人公司是一家新公司，但其研發(fā)的Cassie機(jī)器人為人類(lèi)在機(jī)器人領(lǐng)域的制造、研究積累了重要經(jīng)驗(yàn)。

Cassie目前仍處于實(shí)驗(yàn)階段，雖然Cassie在距離將雜貨搬運(yùn)到樓上還有很長(zhǎng)一段路要走，但雙足機(jī)器人巨大的發(fā)展前景是值得被寄予厚望的。

來(lái)源：IEEE Spectrum