1950年,英国数学家艾伦·图灵提出了一项挑战:若一个人无法分辨与其对话的是人类还是计算机,那么该计算机便达到了与人类智能相匹敌的能力。这一设想催生了图灵测试,成为人工智能领域的里程碑。
在足式机器人领域,类似的测试被提出来衡量运动智能:如果机器人能在任意环境下成功抓取任意杯子,那么它便具备了真正的运动智能。通过这样的测试,机器人不仅需展现出出色的感知能力,还需实现与环境的实时互动,完成一系列动态且复杂的动作,其“感知到控制”的闭环是实时、动态且无法预先设定的。
目前,四足机器人的主要困境在于“弱感知”阶段。大多数机器人要么感知能力微弱,要么依赖有限的数据,甚至有些缺乏基本感知,导致它们的行动受限,效率低下,并在复杂场景中表现出较低的鲁棒性。张巍指出,要使机器人达到类似人类的服务水平,关键在于腿部结构的设计,因为它提供了更高的自由度,且机器人需要具备实时调整重心、保持平衡的能力,以应对复杂地形。
移动机器人分为轮式和足式两大类。轮式机器人在结构化路径上表现出色,但适应复杂地形的能力较弱,难以跨越楼梯、不平坦地面和野外环境。足式机器人则弥补了这一短板,通过增加接触关系感知,实现地形感知和触觉感知,从而在动态交互中执行移动和操作任务。
张巍认为,未来机器人发展将聚焦于“专用机器人”和“通(多)用机器人”两个方向。前者适用于特定或简单场景,后者则需应对复杂地形和多样化任务。当前,专用机器人市场已经竞争激烈,而足式机器人的商业化进程尚处于初级阶段,面临效率低和稳定性差的挑战。
四足机器人的效率和稳定性是目前的主要瓶颈。在非结构化地面行进时,速度慢且缺乏稳定性,易发生故障。这背后的根本原因是缺乏基于感知的运动控制。没有良好的感知系统,机器人如同盲人行走,难以实时调整路线,实现平稳移动。
面对挑战,机器人行业正积极探索基于感知的运动控制技术。方法主要包括基于模型的控制和基于学习的控制。这两种方法共同目标是优化机器人在复杂环境下的动作,提高效率和稳定性。逐际动力作为一家专注于全地形移动能力的通用足式机器人公司,采用结合了模型数据与学习迭代的方法,旨在提升机器人的运动智能。
随着技术的不断进步,机器人正在逐渐突破自身局限,向着更加智能化、多功能化的方向发展。尽管当前面临诸多挑战,但正如人类文明的历史证明,技术的潜力是无限的。四足机器人作为机器人家族中的重要一员,正朝着实现真正的运动智能迈进,开启机器人技术的新篇章。