俄勒冈校企展示双足机器人黑马Cassie:跌跌撞撞爬楼梯 就是摔不倒

摘要:

俄勒冈州立大学校企敏捷机器人公司(Agility Robotics)刚刚展示了一款名为Cassie的新型双足机器人。Cassie与目前市面上主流的四足机器人不同,它的行走方式会更像人类。这种双足行走的方式使Cassie能够穿越各类地形,使它有机会在运送包裹、救援救灾等工作上发挥重要作用。

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俄勒冈州立大学校企敏捷机器人公司(Agility Robotics)刚刚展示了一款名为Cassie的新型双足机器人。Cassie与目前市面上主流的四足机器人不同,它的行走方式会更像人类。这种双足行走的方式使Cassie能够穿越各类地形,使它有机会在运送包裹、救援救灾等工作上发挥重要作用。

一、为何市面上的机器人以四足为主

双足机器人在研发上存在巨大的困难,相比于四足机器人,它们造价昂贵、平衡系统也更为复杂。

尽管如此,投入大量成本去研发双足机器人依旧是值得的。科学界对机器人的一贯观点是,要让机器人能够去往人类所能去的任何地方,胜任人类才能完成的工作,最好的方法便是制造一个双足机器人。

二、Cassie机器人在实验阶段是否有良好表现?

机器人的“双脚”要更好地跨越阶梯,需要拥有对环境更全面的感知以及大量的计算模拟,这是开展机器人爬楼实验的传统方案。在这一点上,Cassie显得有几分与众不同。

关于Cassie,有几点重要的信息:Cassie是一名“瞎子”,这意味着它无法从图像上感知它所要登上的阶梯样貌。不过视觉缺失并没有影响Cassie对外界的感知,Cassie的触觉反馈让它知道自己和楼梯发生了怎样的接触。

缺乏视觉的Cassie在爬楼实验的表现如何呢?Cassie表现得笨手笨脚,它会撞上栏杆、踩到脚趾;它不仅是在前进,偶尔也会倒退。但除此之外,Cassie没有跌倒,一路上在磕磕碰碰的同时保持着继续前行。最终,Cassie到达了它的目的地。

这是本项实验激动人心之所在。现实世界不需要机器人拥有完美的“楼梯穿越系统”,需要的是面对各种各样障碍,还能设法达到目的地的卓越表现。Cassie跌跌撞撞前进方式并不优雅,却是十分实用的。

三、Cassie是如何掌握爬楼秘诀的?

俄勒冈州立大学关于Cassie的论文显示,研究人员通过强化学习的方法,在每组8个楼梯的台阶上对Cassie进行模拟训练。

为了让训练过程从模拟向现实世界过渡,使Cassie更快地掌握爬楼秘诀,研究人员在实验中加入了大量随机运动物体。这些随机物体干扰Cassie的正常运动,同时也帮助它对更复杂的现实世界有所认知。

四、Cassie是否比蒙眼的人更擅长攀爬楼梯?

研究人员西克曼(Siekmann)说道:“卡西是爬楼梯的超人。拍摄Cassie的过程中,我们在盯着机器人或拿着相机的时候,自己在楼梯上绊倒了。”这说明Cassie的行走能力可能不输于蒙眼的人。

对此另一名研究人员格林(Green)解释说:“当你训练Cassie时,随着时间的推移,它的学习算法会细化神经网络,这使它能得到快速学习。”

五、除了爬楼,Cassie能做些什么?

Cassie仿人类的双足行走方式,使它在更广阔的领域中大有可为。双足行走让它可以去往人类所能到达的大部分地方,实现救灾和搜索救援。在生活中,Cassie有望在快递业广泛运用。

此外,敏捷机器人公司还计划将Cassie运用于医疗领域,Cassie机器人可以为肢体缺失或运动困难者提供大量帮助。

结语:处于实验阶段的Cassie机器人,前景值得期待

尽管敏捷机器人公司是一家新公司,但其研发的Cassie机器人为人类在机器人领域的制造、研究积累了重要经验。

Cassie目前仍处于实验阶段,虽然Cassie在距离将杂货搬运到楼上还有很长一段路要走,但双足机器人巨大的发展前景是值得被寄予厚望的。

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