双足机器人黑马Cassie来了！跌跌撞撞爬楼梯，就是摔不倒

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。

来源：IEEE Spectrum

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