双足机器人Cassie破百米吉尼斯世界纪录，用时24.73秒
时间：2022-10-31 15:50:22 来源： 中国指挥与控制学会
在完成创纪录的5公里户外马拉松后，双足机器人Cassie又以24.73秒完成了百米冲刺，创下了吉尼斯世界纪录。
刚刚，双足机器人Cassie创造了100米吉尼斯世界纪录！用时24.73秒。
和人类运动员一样，Cassie也有自己特有的起跑姿势——让两个大汉用杆子吊着。
当然，在起跑之前，还需要小热一下身。
只见Cassie跺着小碎步，已经铆足了冲劲儿。
指令一下，直接冲了出去，朝着终点线一跃而过。
这步伐，妥妥的机器鸵鸟上线！
就是比原版的慢了那么「亿点点」……
百米冲刺跑结束后，Cassie还不忘缓缓走了几步。
要说与人类相比，Cassie的成绩依旧略显苍白。
目前，短跑运动员波尔特以9.58秒惊人的成绩保持着人类的世界纪录。
5公里慢跑，到百米冲刺
虽然与人类相比，Cassie或许还不值得一提。
但一个机器人能够以24.73秒完成百米已经是非常震撼的了——相当于以每秒4米的速度「飞奔」。
去年，Cassie在俄勒冈州立大学的校园内，完成了「一个人的户外马拉松」，成为世界上第一台跑完5公里的机器人。
用时约53分钟，同时在跑步过程中没有充过一次电。
要说与人类相比每公里10.6分钟，只是一个散步级的水平。但是同样对机器人来说，是一大进步。
Cassie 一直是机器人学习运动的开创性研究平台。在Cassie完成了耐力测试后，研究人员转而向速度提升方面探索。
要知道，完成百米短跑，不仅仅是速度的问题。
人在跑步时都会有惯性，尤其是以非常高的配速进行。同样研究人员也得思考，如何让Cassie适应这种惯性。
不能站着离开起跑线，到终点后，直接摔倒翻滚起来。
这意味着Cassie必须使用两个神经网络，一个用于快速奔跑，一个用于静止不动，并在两者之间进行优雅地过渡。
为此，研究团队用了一周时间跟着Cassie跑，提前完成了为期一年的模拟训练，进而确定了最有效的步态。
当然，训练的时候有一个必不可少的项目——平衡性测试。
翻译过来就是：用力「踹一脚」……
带头实现吉尼斯壮举的研究生Devin Crowley表示，人工智能教授Alan Fern称，这个站立姿势的开始和停止比跑步更困难，就像起飞和降落比实际驾驶飞机更难一样。
正是通过完美的机械设计，以及与控制该硬件的先进人工智能深入融合，最终，Cassie在24.73秒内完成了100米冲刺。
用深度强化学习走路
这次的主角Cassie，是2017年由Agility Robotics推出的机器人研究一种开发平台。
要说我们最熟悉的双足机器人，还得是波士顿动力公司的Atlas。
到目前为止，它已经向我们展示了许多探索的能力。
比如，跑酷、空翻、过独木桥、跳舞等等。
此前，Cassie也曾与波士顿动力的一款四足机器人Spot同框，进行了一次「亲切友好的会面」。
虽然知名度比不上波士顿动力，但Cassie在这几年时间里的发展，也相当迅速。
2017年，只有3个月大的Cassie首次亮相。
2018年，Agility Robotics获得了来自安卓之父的投资。
这时，它那两条优美的大腿就能够适应各种坎坷的环境，越过障碍物。
还能够像人类一样玩平衡车...
2019年，Cassie学会了横着走，而且非常地稳健。
2020年的时候，Cassie已经可以一蹦一跳了。
而这些成绩的实现，离不开Cassie那两条有着复杂的传动机制的双腿。
如图红色箭头代表的是主动关节，黄色箭头是被动关节。
当然，光有机械设计还不够，想让这双腿学会这一行走技能，就要用到强化学习和模仿学习算法了。
在此，强化学习用来解决马尔可夫决策过程（MDP）的最优策略，需要用到策略梯度算法。
模仿学习则需要解决参数策略问题。
随后，将关键算法DASS与强化学习、模仿学习结合一起，进而为机器人设定策略。
由于Cassie像人类一样，它拥有一个三自由度的髋关节，允许机器的腿部能够向前、向后和侧面移动，同时还能完成腿部旋转动作。
所以在未来还可能制作成外骨骨骼，可穿戴动力假肢等等。
此次，Cassie创下百米短跑纪录又是一大进步。
吉尼斯世界纪录称，Cassie的这项纪录是机器人运动界的里程碑。
这不，马斯克的机器人也快要发布了，不知Tesla Bot会给我们带来怎样的惊喜？
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