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「摔倒」問題，一直以來都是雙足機器人的最大痛點，包括 Atlas 在內的諸多雙足機器人都模擬過的「踏腳石」場景，能較好地模擬雙足機器人在現實情況中可能遇到的突發地形，為破解「摔倒」問題帶來了更多可能性。

不久前，雙足機器人 Atlas 已經能在野外草地、斜坡等各種地形地勢上奔跑、跳躍，宛若一位長跑運動健將。

如今，加州大學伯克利分校和卡內基梅隆大學的實驗室也在「踏腳石」場景中，讓一臺名叫 ATRIAS 的雙足機器人實現了「離散」行走。在展示的模擬測試視頻中，ATRIAS 踩著貓步走完了一連串位置、高度隨機的踏腳石，步伐平穩、流暢得像一位經久 T 臺的模特。

與一般雙足機器人傾向緩慢的準靜態運動不同，該實驗團隊利用了最優控制和非線性控制技術的最新進展，并結合系統動力學中的非線性推理，讓 ATRIAS 在踏腳石上進行步長和步高同時變化的動態行走。

根據踏腳石的隨機分布位置和高低程度，ATRIAS 邁開的步長從 30 到 65cm 不等，還能同步進行抬腿運動——最高可抬 22cm。同時，ATRIAS 還能保持 0.6m/s 的平均時速一路向前。

由于 ATRIAS 現在還是一個「盲人」，實驗團隊需向它提供類如踏腳石的位置等周圍環境信息。對此，該團隊目前也在為其集成「深度分割」和「深度學習」等計算機視覺算法，從而讓機器人能「看到」周圍環境，并利用算法自主推理出「下一步該怎么走」。

值得注意的是，ATRIAS 的腳踝只有定點腳，沒有驅動器，是一臺欠驅動（underactuated）的機器人，這就意味著為了保持平衡，它必須一直「走」下去。因此，ATRIAS 雖然在離散行走上有出色的表現，但可能更適合存在于實驗場景，而難以像 Atlas 那樣走向現實世界。

也許出于這樣的考量，不久后，實驗團隊將選擇帶基于 ATRIAS 研發的雙足機器人 Cassie，到現實世界的踏腳石上進行 3D 行走。

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實習編輯：叢末

審校：萊恩