事實(shí)上，讓機(jī)器人像人一樣走路并非易事，很多機(jī)器人都是一觸即倒。近日，來自德克薩斯大學(xué)奧斯汀分校科克雷爾工程學(xué)院的研究人員就研發(fā)了一款雙足機(jī)器人“水星”（Mercury），這款機(jī)器人擁有像人一樣的平衡力，甚至很難被推倒。

不知從何時(shí)起，在很多小伙伴心目中，讓機(jī)器人有像人一樣的腦子是難點(diǎn)，而讓機(jī)器人像人一樣走路應(yīng)該是非常容易、基本的。

殊不知，讓機(jī)器人像人一樣走路就足以讓機(jī)器人拼盡全力了，很多機(jī)器人都是一觸即倒。

其實(shí)，人類從爬行到直立行走花費(fèi)了千百萬年的時(shí)間，保持身體平衡，需要身體幾個(gè)不同的部分形成一個(gè)復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)。要保持平衡，人的大腦必須將從眼睛、肌肉和筋腱以及內(nèi)耳傳來的信息流進(jìn)行整理，讓這些不同部分共同發(fā)揮作用，進(jìn)而使你能夠保持身體直立、穩(wěn)定。對于（雙足）機(jī)器人而言，直立行走并且保持平衡是絕對沒有那么簡單的，尤其是在遭遇到外部突發(fā)情況時(shí)。

近日，來自德克薩斯大學(xué)奧斯汀分?？瓶死谞柟こ虒W(xué)院的研究人員就研發(fā)了一款雙足機(jī)器人“水星”（Mercury）。

Mercury是一款在科克雷爾工程學(xué)院教授Luis Sentis的人類中心機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室開發(fā)的雙足機(jī)器人，能夠在意外擊中或在沒有警告的情況下施加力量時(shí)保持平衡。

他們的方法對應(yīng)用在緊急響應(yīng)，防御到娛樂等所有場景中的機(jī)器人都會(huì)來重要影響。該團(tuán)隊(duì)將于本周在2018年智能機(jī)器人和系統(tǒng)國際會(huì)議（IROS2018）上展示他們的工作，這項(xiàng)會(huì)議是機(jī)器人領(lǐng)域的旗艦會(huì)議。

研究人員通過六年時(shí)間的建造和測試，將人體保持平衡的關(guān)鍵軀體運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)方程式，該團(tuán)隊(duì)能夠使用數(shù)值公式對他們的機(jī)器人Mercury進(jìn)行編程，并由此計(jì)算出了一般人走路時(shí)失去平衡所需的誤差幅度——2厘米。

“從本質(zhì)上講，我們已經(jīng)開發(fā)出一種技術(shù)來教導(dǎo)自動(dòng)機(jī)器人如何在意外擊中時(shí)保持平衡，或者在沒有警告的情況下施加力量，”Sentis說，“這是我們在人群中經(jīng)常使用的一種特別有價(jià)值的技能?！?/p>

Sentis表示他們的技術(shù)已經(jīng)成功地動(dòng)態(tài)平衡了兩個(gè)沒有腳踝控制和沒有全人形的雙足機(jī)器人。

對于沒有腳踝控制的機(jī)器人來說，動(dòng)態(tài)的人體運(yùn)動(dòng)要比配備有驅(qū)動(dòng)或關(guān)節(jié)腳的機(jī)器人更難實(shí)現(xiàn)。為此，UT奧斯汀團(tuán)隊(duì)使用了一種高效的全身控制器，該控制器由相互協(xié)調(diào)的的旋轉(zhuǎn)器構(gòu)成，該旋轉(zhuǎn)器可以有效地發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，以通知機(jī)器人最佳的移動(dòng)路徑以響應(yīng)下一次碰撞。他們還應(yīng)用了一種數(shù)學(xué)技術(shù)（通常用于3D動(dòng)畫，以實(shí)現(xiàn)動(dòng)畫角色的逼真動(dòng)作）稱為反向運(yùn)動(dòng)學(xué)，以及低級的電機(jī)位置控制器。

此外，“水星”可以根據(jù)其創(chuàng)造者的特定需求量身定制，從理論上講，這種技術(shù)的基本方程還普遍適用于任何類似的人工智能（AI）和機(jī)器人研究。

通過對比人體保持平衡的方式和“水星”的平衡方式，不難看出“水星”是對人類平衡方式的模擬。實(shí)際上Sentis實(shí)驗(yàn)室中開發(fā)的所有機(jī)器人都旨在模仿人類的運(yùn)動(dòng)特征。

“我們之所以在實(shí)驗(yàn)室中模仿人體運(yùn)動(dòng)和身體形態(tài)，是因?yàn)槲艺J(rèn)為人工智能的設(shè)計(jì)與人類自身是相似的，這將使得人工智能技術(shù)轉(zhuǎn)向人類更加熟悉的方向，”Sentis說，“反過來，這也將使我們對機(jī)器人的行為更加熟悉，通過不斷的聯(lián)系人與機(jī)器人，我們就越容易認(rèn)識(shí)到人工智能改善我們的生活的巨大潛力。”

目前該研究由海軍研究辦公室、UT和Apptronik Systems合作資助。