编辑：Aeneas 好困
UC伯克利的双足机器人，跑步又破纪录了！
最近，HYBRID ROBOTICS研究团队的Cassie，给我们来了一段惊艳的表演——
以2分34秒的成绩，跑完了400米！
随后，它又在不需要额外训练的情况下，完成了1.4米的跳远。
是的，相信你已经注意到了，它的外形十分独特——只有下半身！
没错，跑步什么的，要上半身干啥。
400米冲刺脚下生风
没有腿意味着什么？当然是——速度就是一切！
一声令下，Cassie就开始跑400米了。
只见它两脚生风，脚步敏捷。
就是，不知道脚下这双跑鞋有没有速度加成？
可以看到，Cassie的跑步姿势十分标准，没有任何累赘的动作。
而研究人员则全程跟在后面陪跑。
现在，Cassie在做最后的冲刺，它集中精力一鼓作气，一跃而冲过了终点线。
它最后的成绩是——2分34秒！
这个成绩，或许已经超越了不少人类。
算起来，Cassie的步速是每分155.6米。
在21年，Cassie在中途不充电的条件下，完成了5公里的户外长跑，用时53分钟，这个步速是每分94.3米。
这个进步是肉眼可见的。
Cassie是利用神经网络强化学习进行训练的，因此，它可以从头掌握简单的技能，比如原地跳跃、向前走或跑而不摔倒。
它被孤立模仿人体动捕的数据，和动作的演示动画。
最后，团队还测试了Cassie的跳远能力，注意，这是在它没有经过额外训练的情况下。
它的成绩是1.4米。
RL通用框架，跑步、跳高、跳远多才多艺
Cassie怎么这么强？
我们在这篇发表于1月底的论文中，找到了答案。
论文地址：https://arxiv.org/pdf/2401.16889.pdf
利用深度强化学习（RL），研究者为双足机器人创建了动态运动控制器。
他们开发出了一种通用控制解决方案，可用于一系列动态双足技能，比如周期性行走，跑步，以及非周期性的跳跃和站立。
这个通用控制框架，可以实现各种周期性和非周期性的双足运动技能
基于强化学习的控制器，他们采用了新颖的双历史架构，利用了机器人的长期和短期输入/输出(I/O)历史。
当通过端到端强化学习方法进行训练时，这种控制架构在模拟和现实世界中的各种技能上，都始终优于其他方法。
另外，RL系统还引入了适应性和鲁棒性。
可以证明，通过有效利用机器人的I/O历史记录，架构就可以适应各种变化，如接触事件。
鲁棒性的另一个关键来源，就是任务随机化。
因此，我们就看到了Cassie的各种运动技能。比如稳稳地站立，多才多艺地步行，快速跑步，以及各种跳高和跳远。
这个研究所基于RL的控制器架构如下图，它利用了机器人的输入和输出（I/O）的双重历史记录。
利用这个多阶段的训练框架，就可以获得零样本转移到现实世界的通用控制策略。
如下是基于RL的双足机器人运动控制策略架构各种基线的图示。
利用研究者开发的多功能跑步策略，Cassie成功完成了400米冲刺。
这个过程是使用单一跑步策略完成的。
它使得机器人能够从站立姿势转变为平均2.15m/s和峰值3.54m/s的快速跑步步态。
使用微调的跑步策略，Cssie还以快速的跑步步态完成了100米短跑。
用训GPT的方法，训出人形机器人
在今年1月，UC伯克利的人形机器人显眼包「小绿」，就曾经大规模引起了人们的注意。
那时它长这样——
看着挺好，就是没脖子。
只见它在围观人群的惊叹声中，大摇大摆地走出UC伯克利校门。
在操场草坪上，跟大爷一样练习倒步走。
身影遍布UC伯克利校园的各个角落。
甚至引起网友惊呼：机器人接管旧金山了？
不久后，就在2月底，UC伯克利就发表了一篇重磅论文，介绍「小绿」是怎么训练出的。
论文地址：https://arxiv.org/pdf/2402.19469.pdf
在这篇论文中，他们介绍了训练人形机器人的方法——跟训练GPT的方法是一样的。
用这种训练GPT的方法，研究者成功地训练出了人形机器人的类人运动。
重点就是：通过预测下一个动作，来控制人形机器人的行走。
人体运动作为下一个token预测
在一系列模拟轨迹上，他们对模型进行了训练。
而这些轨迹，来自之前的神经网络策略。
使用不同数据源进行训练的通用框架
人形机器人所学习的，就是基于模型的控制器、动捕数据和YouTube上的人类视频。
训练数据集的4个来源
结果，这个模型能让全尺寸的人形机器人在完全未经训练的情况下，直接完成行走！
仅仅用了27个小时的训练，模型就能在现实世界中泛化了。
而训练过程中从未见过的指令，机器人也能应对。
从此，机器人可以学习真实世界的控制任务了。
参考资料：
https://arxiv.org/abs/2402.19469
https://arxiv.org/abs/2401.16889
近日，王先生（化名）因短跑运动致右侧坐骨结节撕脱骨折，肌肉牵拉导致移位明显，由于保守治疗难以复位、畸形愈合会造成明显后遗症，西安市红会医院骨创伤医院严重及多发创伤病区为患者进行了手术治疗。
西安市红会医院副院长、骨创伤医院院长张堃，严重及多发创伤病区主任马腾组织分析、讨论患者病情及治疗方案，患者骨盆立体骨性结构复杂，周围存在重要脏器、血管、神经，局部手术视野显露范围较小，坐骨结节逆向置入螺钉存在误入盆腔、损伤重要血管、神经等风险，最终确定切开复位，在机器人辅助下进行固定的手术方案。
随后，张堃院长、马腾主任带领刘德印副主任医师，在全麻下为患者进行右侧坐骨结节骨折机器人导航辅助下切复内固定术。术中探查坐骨结节移位明显，骨折间隙瘢痕填充，充分清理瘢痕组织后钳夹复位并临时固定，透视验证坐骨结节复位满意后在机器人辅助下进行逆向后柱螺钉设计，准确置钉固定。
术后影像学复查骨折复位良好，患者伤口换药愈合情况良好，现已出院居家康复治疗。
西安市红会医院为患者制定了详细的康复计划。按照计划，患者术后12周后即可骨折愈合，肌肉力量和活动范围完全恢复，从而恢复运动（非负重活动），4个月时可跑步，伤后6个月内完全恢复运动。
坐骨结节撕脱骨折发病率低，在临床较少见，如果医生缺少相关临床经验，无法为患者提供及时、准确的治疗方案，治疗不恰当可能为患者带来后续骨折相关并发症，影响功能与活动。而骨创伤医院严重及多发创伤病区应用数字骨科技术，采用机器人辅助下精准、微创置钉方法为患者开展手术治疗，取得满意的治疗效果。
术后1月复查X线片，骨折位置良好，伤口愈合良好。
（西安市红会医院）
相关问答
什么是PUMA 机器人 ?它有什么特点?PUMA机器人机器人领域又有新玩家了——彪马(PUMA)。对,就是那家做运动鞋的彪马。这家德国运动品牌和广告公司纽约智威汤逊(J.WalterThompsonNewYork)合...
【小刚和小强在400米的环形跑道上练习跑步,两个人的速度分别...[回答]设x分钟后,即小刚超过小强1圈200X=160X+400,X=10分钟
小米铁蛋可以陪跑吗?1.可以陪跑2.因为小米铁蛋是一种智能跑步机器人,具备陪跑功能。它可以根据用户的步伐和速度进行调整,陪伴用户一起跑步锻炼。它还可以根据用户的健身目标提...
世界上最先进的 机器人 是什么样的?世界上最先进的机器人有很多种,以下是其中一些:Atlas机器人:此机器人由BostonDynamics公司开发,是一款全身四肢灵活的机器人,具有优秀的平衡能力和敏捷度...
双城之战维克托跑步是哪一集-ZOL问答维克托是好人,他为了解决祖安的有毒物质问题,还造了机器人布里茨,布里茨实际上是清洁用机器人,但是维克托属于是一个激进派,在处理问题上比较极端,认为用机械代...
科学家发明了哪些 机器人 ?科学家们在机器人技术领域进行了大量的研究和创新,已经研发出了许多不同种类的机器人。以下列举一些较为知名的机器人:1.ASIMO:由本田公司开发的人形机器人...
飞电challenger能跳绳吗?飞电challenger是一款智能跑步机,具有多种运动模式,可以有效地锻炼身体。但是它并没有跳绳的功能,因为它的设计主要是为了模拟跑步运动的,可以提供家庭健身的...
纯机械双足 机器人 原理?1纯机械双足机器人的原理是通过机械结构来模拟人类的双足步态,实现人机交互和移动功能。2具体来说,机器人的两只脚都由多个电机、连杆和关节组成,通过控制电...
ev3能参加什么赛事?1,它可以用于比赛计时,例如跑步比赛和游泳比赛,这些比赛需要精确计时。2,它还可以用于实验室实验或课堂教学,例如实验室反应时间实验和课堂口算比赛。3,...
绍兴哪所高中收田径特长生?绍兴一中信息学(机器人方向)6人,美术6人,共12人。阳明中学体育(田径、游泳、足球、击剑)11人,科技16人,共27人。稽山中学体育(田径、乒乓球、男子排球...绍...
