站起来，不准跪！一根棍子帮机器狗完成“狗”到“人”进化，关键还适应不同品牌的狗

大数据文摘从出品

有钱了，想买个机器人，是买个四足机器人好呢？还是买个两足机器人好呢？

四足机器人像一个宠物，甚至可以真的拉出去遛遛；

两足机器人更像一个伙伴，未来可以给你做做家务。

似乎各有各的好，是不是难以抉择了？

作为成年人，文摘菌的答案当然是：

上周，在日本京都举行的2022年 IEEE/RSJ 智能机器人与系统国际会议(IROS 2022)上，来自伍斯特理工学院（Worcester Polytechnic Institute ，WPI)和上海科技大学的研究人员提出了一种新方案。

让四足机器人进化为双足机器人，想四足着地的时候四足着地，想两足的时候两足，妙啊！

适用于不同型号的四足机器人

其实这个方法也不算新鲜，我们以前也见过能从四足机器人转变为两足机器人的机器人，但它们都是经过精心设计才能够做到这一点，并且它们在重量、复杂性和成本方面代价比较大。

上海科技大学的这项研究的独特之处在于，它可以应用到任何四足机器人身上ーー只要使用一些非常小的硬件改造，你的四足机器人也可以变成两足机器人。

我们可以把这种操作看成是从四足到两足直立行走的一种“进化”。

这种进化的机械部分是一个3D打印的支撑架，安装在四足机器人后腿的胫骨上。

这个支撑架给四足机器人的后腿提供了额外的支持，使机器人可以两足站立和行走，如果没有和这个支撑架，机器人将难以保持稳定。

视频显示了这个工作在一个看起来像MIT的迷你猎豹机器人，但是再次强调，四足机器人不挑牌子都能进化，只要它满足一些基本要求就行。

四足机器人进化——双足机器人

四足机器人通常具有良好的稳定性和承载能力，而两足机器人对不同的任务和环境具有更高的灵活性和适应性。

也就像在自然界中看到的那样，四足运动速度更快，机器人用四条腿移动时也明显更快，但是也和人类从四足进化到双足直立行走一样，牺牲了速度的同时，处理环境的能力就更强了(例如，南方古猿学会用手把食物送到嘴里)。

当一个四足机器人的两只前爪变成“机械手”时，它不仅可以站立，还能与物体和环境进行更多互动。

研究人员注意到，对于固定结构的四足机器人来说，适应只用后腿站立非常容易，性能下降很小。虽然不像现成的双足机器人那样美观，但是利用3D打印，能够使用一个从腿上伸出的小型碳纤维支撑杆来模仿人类的脚，给予进化后的四足机器人的同样的被动稳定性。

另一方面，主动伸缩系统会在腿上增加一个微小的马达，增加腿在运动过程中的转动惯量，从而维持运动性能。

研究人员在一个模拟环境中训练了机器人，在转移到现实世界后，它的步态是稳定的，尽管目前运动还很慢。

现成的双足机器人的腿通常有有更多的自由度，以完成更多的步态和自适应运动，目前研究人员也在关注改造后的两足机器人的多模态方面，以同时收获两个好处：四足的稳定性和速度，两足的可操作性和高度。

下一步，研究人员将进一步开发这个机器人的可操作性，更具体地说，是回答这样一个问题：“既然已经站起来了，能不能做一些其他机器人做不到的事情呢？”

研究人员目前已经有了一些初步的结果，在对前肢进行机械改造之后，让进化后的两足机器人可以用“前爪”进行复杂操作，这在目前的移动机器人中是罕见的。

相关报道：

https://chenaah.github.io/multimodal/

https://spectrum.ieee.org/quadrupedal-robot-shins-turns-biped

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