對于人類而言，走路是一件很簡單、很自然的事。但其實走路是一個十分復(fù)雜的動作，它需要多塊肌肉之間恰好的平衡。所以，近年來機器人領(lǐng)域發(fā)展迅速，但是人形機器人的技術(shù)研究卻困難重重。
　　為了解決機器人走路的“僵硬”問題，瑞士聯(lián)邦理工學(xué)院（EPFL）Biorobotics實驗室的工程師們開發(fā)了一種新的算法，該算法可以讓機器人進(jìn)行自我學(xué)習(xí)，從而幫助其不斷改進(jìn)走路的姿態(tài)，以達(dá)到最終自然的步態(tài)。

　　目前，實驗室的工程師們正在一名叫做COMAN的機器人肢體上對該算法進(jìn)行測試。值得注意的是，COMAN沒有頭，身高只有95cm，它專門用于研究走路姿態(tài)。
特點|平衡性

　　基于結(jié)構(gòu)的對稱性、機器人的動力學(xué)特性以及表征該機器人動力學(xué)的數(shù)學(xué)方程， EPFL團隊為機器人設(shè)計了一段新的控制算法。
　　該控制算法調(diào)用復(fù)雜的計算機程序來仔細(xì)分析機器人反饋的各項參數(shù)（包括位置、速度、關(guān)節(jié)角度等），然后幾乎同時，控制算法通過計算機向電機發(fā)送合適的命令，告訴機器人怎樣做才能保持平衡。對此，Razavi解釋道：“例如，如果有人推COMAN一下，我們的算法會迅速計算出機器人的腳應(yīng)該往后挪多少的位置數(shù)據(jù)，讓其做出類似于人直覺反應(yīng)后的動作，以此來維持平衡?！?BR>　　此處，COMAN維持平衡的結(jié)構(gòu)值得一提，它的一大特點是其關(guān)節(jié)，該關(guān)節(jié)是由彈性元件組成，具有很大的靈活性。
　　相較于已有的算法，該算法的突出特點是他不再讓機器人通過對外在影響的對抗來刻意維持平衡，而是與外力達(dá)成一種動態(tài)協(xié)調(diào)的平衡性。
特點|克服障礙

　　基于這一平衡特性，研究團隊針對三種應(yīng)用場景設(shè)計了相應(yīng)的算法，以幫助機器人在特定的環(huán)境場景中保持一定的靈活性和平衡性。
目前，算法的改進(jìn)之處主要體現(xiàn)在三點：
　　第一個是可以在災(zāi)難性的情況下進(jìn)行救援任務(wù)。對此，Razavi解釋道：“在人類設(shè)計的環(huán)境中，就像在一座核電站，人形機器人可以爬樓梯和開門，他就會比有輪子的機器人更靈活的在這一環(huán)境中跑動?！?BR>　　第二個是做一些類似于搬運重物或推拉物體的工作。第三個是為殘疾人創(chuàng)造外骨骼。
　　但是Razavi表示：“能夠維持簡單的平衡還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠?！庇谑牵酉聛硌芯繄F隊將持續(xù)改進(jìn)算法，讓其在各種環(huán)境下都可以應(yīng)用自如，如可以克服障礙物或在不規(guī)則的地面上行走。
應(yīng)用場景|與人合作

　　作為這個項目的一部分，Jessica Lanini和Hamed Razavi研究了兩個人在抬東西的情況下如何能夠協(xié)調(diào)實現(xiàn)正常的走路、轉(zhuǎn)向和加速，當(dāng)然，此處人不能說話交流是研究的前提。
　　近日，他們得出了結(jié)果，并將研究成果發(fā)表在了《PLOS ONE》上，結(jié)果表明兩人自動協(xié)調(diào)他們的腳步以配合的過程，實質(zhì)上就像一個四足的系統(tǒng)?，F(xiàn)在，研究團隊計劃將該發(fā)現(xiàn)應(yīng)用于人形機器人。
　　關(guān)于該研究的必要性，Lanini表示：“無論是在制造業(yè)還是在自然災(zāi)害的場景下，我們都需要能夠與人類交互的機器人，幫助我們搬運重物，但目前這樣的機器人不存在。因為為了安全有效的完成任務(wù)，機器人需要能夠像人一樣作出決策并對意外情況做出回應(yīng)，但是還沒有機器人可以做到這樣?！?BR>總結(jié)

　　目前，研究人員基于對人類行為的觀察，分析了人類移動的方式，發(fā)現(xiàn)速度、力量和手部位置等因素在理解加速或停止的“命令”方面發(fā)揮了關(guān)鍵作用。接下來，他們將對這些觀察成果進(jìn)行建模，以便對機器人進(jìn)行編程。
　　不過Razavi也表示： “究竟是什么讓人類意識到需要減速或轉(zhuǎn)彎、明確施加的力量大小以及讓力與速度很好的結(jié)合。目前，我們對這些行為決策的關(guān)鍵點還不清楚?！?/P>