为什么有些双足机器人能像人一样直立行走，还不容易倒？
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2016-08-05
能征服崎岖道路的 MARLO，会跟波士顿动力一样灵活吗？
曾经走几步路就倒的 MARLO，如今能跨越小山丘、沟壑了
没有头、手臂，膝盖上也没有制动器，腿也十分的细，但它就是能走得很稳……这是由密歇根大学团队研发的双足机器人 MARLO，行走在小山丘、沟壑间对它来说毫无压力。
下图是这个大学团队常用于测试 MARLO 的场地——密歇根大学内的一片「波浪草地」 Wave Field，出自艺术家 Maya 于 1995 年的精心设计：
近日，这个团队发布了 MARLO 在这片草地上行走测试的视频，主要针对小峡谷、小山丘等地形进行测试：
值得注意的是，即使没有行进，它也保持着原地踏步的动作。带队教授 Jessy Grizzle 表示，这是因为，它的脚踝处是枢轴，如不保持原地踏步的话，它将向前或向后倾倒，就如你站在一个旋转的圆盘上，需要双脚不停的踏步以保持平衡。
MARLO 在行走过程中是整个脚掌着地（球盟会登录入口网页版 ID：shenzhenware 曾在一篇报道中，对机器人行走的步态进行了相应的分析：《拟人步态机器人 DURUS ：走起路来有多像人？》）。据说它穿 39 码的鞋子，虽然它的腿很细，但这使得它有更高的灵活度，当然，也需要更成熟的算法和更强的硬件来填补其行走平衡上空缺。
团队在 MARLO 上安装了两个控制器，分别控制前后、左右的移动，博士生成员 Xingye 结合了相应的 2D 算法，让 MARLO 具备「3D」行走功能，并根据不同的步行速度和地面高度建立了 15 种不同的步态，让 MARLO 在无需传感器的情况下也能在崎岖不平的道路上行走。团队也正在研发更全面的 3D 控制器算法。
Jessy Grizzle 进一步描述道，相比于让机器人只能简单缓慢、扁平行走的垂直模型，MARLO 采用的是更完整的动态模型算法，以至于它能根据地面坡度、侧破斜度对步态、行走速度进行调整。
在特殊情况下，如速度超过 0.5 米/秒，MARLO 的双脚则容易打滑。又或者是，障碍物超过它所预期的高度时（允许有 +/- 5 cm 的估值差），它也容易被绊倒，团队表示，将会继续优化相关算法以减少这种情况的发生。
其实，MARLO 能够有如此稳健的步伐，实属一项重大的突破，几个月前，它走路就如一个醉汉般左扭右歪，据说 90 秒内能摔三次：
在森林里走路，更是没办法扶正，走两步路就不行了……至于为什么每次测试都要用东西吊��，据团队的说法，那是因为他们只有一台 MARLO ，摔坏了可就没得玩了：
团队还把它视为女性，用 She、Her 来称呼她，就算踹，也是轻踹：
看到这里，大家一定会想起以被虐而闻名的波士顿动力（Boston dynamics），实验员总是那么不脚下留情，或许是因为 Google 钱多吧：
MARLO 就像一个从开始在百般呵护下蹒跚学步到步子逐渐稳妥的「孩子」，终有一天，研究员会撤掉绳索，让 MARLO 在无任何掩护的情况下行走在 Wave Field 间，甚至是更复杂的地形上。而对于团队来讲，硬件和算法都是巨大的挑战，也需要一步一步的完善。Jessy Grizzle 同时还表示，希望他们所研究出的算法能造福于其他双足机器人，而不仅仅是 MARLO。
