雙足機械人爬樓梯全憑感覺

在機械人的世界裡，給予它們“視覺”意味着要安裝各種感測器，視障人士沒有視覺可以繼續生活，機械人要是沒了“視覺”，還能正常工作嗎？

由美國俄勒岡州立大學動態機械人實驗室於二○一七年開發“盲人機械人”Cassie，近日受到關注。研究人員表示，Cassie在爬樓梯的時候，沒有使用任何電腦視覺或感測器技術，而是完全依賴於Cassie的“本體感受”或身體意識，向上或向下移動，就像人類一樣。

在俄勒岡州立大學，Cassie進行了上下樓梯、在不平坦路面行走的訓練，結果顯示，在十個試驗中，Cassies上樓梯的成功率是百分之八十，下樓梯的成功率達到了百分之一百。在訓練失敗的視頻可見，實驗中，Cassies上第二步台階時，右腳明顯沒踩穩，從而失去了重心，直接倒在了地上。

最近發表於ARXIV上發佈的一篇論文中，研究人員解釋道，Cassie可以在樓梯上測試前，工程師們對其進行了虛擬培訓，使用了一種稱為“從模擬到真實的強化學習”技術。

研究人員表示，機械人爬樓梯已經不是什麼新鮮事兒了，只要給機械人安裝上攝像機，利用電腦視覺，機械人也能和人類一樣上下樓梯自如。但現實情況並非總是如此理想，比如在燈光昏暗的時候，輸入的視覺資料可能就不是最正確。因此，他們希望開發Cassie這種僅使用“本體感受”或身體意識，來行走或者上下樓梯的機械人，也就是說，更接近人類行走的方式。

這也不是Cassie第一次進行類似的行走訓練了，不過之前大多是在平地上或小坡上。如今，研究人員發現，通過隨機的交互訓練，也足以讓Cassie學習穩健的行走方式。

用於訓練的樓梯是隨機的。每組樓梯有一到八個單獨的台階，每級台階的高度在十厘米到廿一厘米之間，或廿四厘米至三十厘米之間。在這樣的情況下，研究人員仍然發現，Cassie可以輕而易舉地上下樓梯，儘管下樓梯的時候會出現兩步並作一步的情況，但就整體表現和其平穩程度來看，都是相當值得鼓勵的。

該團隊寫道：“這項工作展示了令人驚訝的盲目運動能力，並留下了極限在哪裏的問題。”最終，研究人員將Cassies視為送貨員和寵物狗的結合體，即使在有霧或黑暗的情況下，也會加快腳步將包裹運送到您的前門。

水 登