在科技與自然運動的奇妙交匯點，一場前所未有的對決正在上演。畫面中，一個四足機器人以其靈活的機械臂，在測試場地上與人類對手展開羽毛球較量，每一次揮拍都精準無誤，仿佛一位經驗豐富的運動員。這幅場景并非科幻電影，而是瑞士蘇黎世聯(lián)邦理工學院研究團隊最新成果的生動展現(xiàn)。

近日，該研究團隊在國際知名期刊上發(fā)表了他們關于新型足式機器人系統(tǒng)的研究成果。這款機器人不僅能夠預測羽毛球的飛行軌跡，還能自主調整位置，以驚人的精確度完成擊球動作。據(jù)該研究的領銜者馬云濤博士介紹，這一創(chuàng)新展示了足式機器人在執(zhí)行復雜、動態(tài)、感知驅動任務方面的潛力，為機器人技術的高速感知與全身協(xié)調提供了新的研究視角。

羽毛球，這項以速度著稱的球類運動，其球速之快可達每小時400公里以上，對運動員的預判、跑位和揮拍技術提出了極高要求。正因如此，它成為了測試機器人動態(tài)感知與運動協(xié)調能力的理想選擇。研究團隊通過設定不同難度的擊打目標，如固定和移動目標，逐步檢驗并提升了機器人的性能。

為了實現(xiàn)有效的視覺追蹤，研究團隊面對的首要挑戰(zhàn)是提升機器人的“視力”。由于現(xiàn)有商用機載相機在穩(wěn)定性、變焦能力和信息處理方面遠不及人眼，團隊開發(fā)了感知噪聲模型，以量化機器人運動狀態(tài)對目標追蹤的影響。這一模型使機器人能夠在動態(tài)模糊、目標遮擋等干擾下持續(xù)追蹤目標，即便目標短暫消失，也能基于歷史軌跡進行預測。機器人還能主動調整身體角度，確保目標始終保持在相機視野內。

另一個關鍵挑戰(zhàn)是讓機器人“動得準”。傳統(tǒng)運動機器人往往將移動與操作任務分離，導致在復雜動態(tài)環(huán)境中表現(xiàn)不佳。而蘇黎世聯(lián)邦理工學院的研究團隊通過強化學習技術，構建了一個統(tǒng)一控制框架，將感知、移動和操作功能融為一體。這一技術能夠同步協(xié)調機器人全身的18個關節(jié)，根據(jù)來球的時間和距離，自主調整步態(tài)和擊球方式。在測試中，機器人已能在單個回合內與人類對手進行多次連續(xù)對打，對落在球場中心區(qū)域的球攔截成功率接近100%。

盡管取得了顯著成果，但機器人的感知和反應能力仍有提升空間。研究團隊計劃通過集成更多傳感器、融合多種傳感模式并優(yōu)化視覺算法，進一步提升機器人的性能。他們相信，這一成果未來有望應用于更多需要快速響應和全身協(xié)調的復雜場景，如災難響應、人機協(xié)作等。

中國社會科學院中國式現(xiàn)代化研究院研究員李曉華指出，足式機器人相較于輪式和履帶式機器人具有更強的通用性，能夠適應更廣泛的應用場景。隨著人工智能與機器人本體技術的深度融合，功能更強大、價格更低廉的足式機器人有望在工業(yè)、休閑娛樂、居家生活、養(yǎng)老照護等領域獲得廣泛應用，成為推動國民經濟發(fā)展的新興產業(yè)。