在人群擁擠的地方散步時，人們通常不會考慮我們如何避免碰到彼此。我們的目的是使用一系列復雜的技能來執行這些看似簡單的動作。

現在，感謝德克薩斯大學奧斯汀分校科克雷爾工程學院的研究人員，機器人可能很快就能體驗到類似的功能。航空航天工程與工程力學系副教授Luis Sentis和他的人體中心機器人實驗室團隊成功地展示了一種在人造機器人中實現人類平衡的新方法。

他們的方法對從緊急響應，防御到娛樂等所有事物中使用的機器人都有影響。該團隊將于本周在2018年智能機器人和系統國際會議(IROS2018)上展示他們的工作，這是機器人領域的旗艦會議。

通過將關鍵的人體動態技能維持全身平衡轉換為數學方程式，該團隊能夠使用數值公式對他們的機器人Mercury進行編程，這是在六年的時間內建造和測試的。他們計算了一般人失去一個平衡所需的誤差幅度，并且當走路成為一個簡單的數字 - 2厘米時，他們會失敗。

“從本質上講，我們已經開發出一種技術來教導自主機器人如何在意外擊中時保持平衡，或者在沒有警告的情況下施加力量，”Sentis說。“這是我們在人群中經常使用的一種特別有價值的技能。”

Sentis表示他們的技術已經成功地動態平衡了兩個沒有腳踝控制和全人形機器人的兩足動物。

對于沒有腳踝控制的機器人來說，動態的人體運動要比配備有驅動或關節腳的機器人更難實現。因此，UT奧斯汀團隊使用了一種高效的全身控制器，該控制器通過集成接觸一致的旋轉器(或扭矩)而開發，該旋轉器可以有效地發送和接收數據，以通知機器人關于碰撞的最佳可能移動。他們還應用了一種數學技術 - 通常用于三維動畫，以通過動畫角色(稱為反向運動學)以及低級電機位置控制器實現逼真的動作。

水星可能是根據其創造者的特定需求量身定制的，但從理論上講，在我們對人類運動的理解中支撐這種技術的基本方程普遍適用于任何類似的人工智能(AI)和機器人研究。

像在Sentis實驗室中開發的所有機器人一樣，兩足動物是擬人化的 - 設計模仿人類的運動和特征。

“我們選擇在我們的實驗室中模仿人體運動和身體形態，因為我相信人工智能設計與人類相似，這使得技術更加熟悉，”Sentis說。“反過來，這將使我們對機器人行為更加滿意，我們越能聯系起來，就越容易認識到人工智能有多大潛力可以改善我們的生活。”

該研究由海軍研究辦公室和UT與Apptronik Systems合作資助，該公司是Sentis的聯合創始人。