在超市或商場(chǎng)光滑的地板上滾動(dòng)以引導(dǎo)購(gòu)物者找到合適的貨架，或在平坦的人行道上運(yùn)送比薩餅，對(duì)今天的機(jī)器人來(lái)說(shuō)是不復(fù)雜的任務(wù)，而且我們肯定會(huì)在未來(lái)幾年中看到更多的機(jī)器人從事這兩項(xiàng)工作。但是，在飽受戰(zhàn)爭(zhēng)蹂躪的地區(qū)穿行，或者在遭受地震襲擊的城市中翻越瓦礫尋找幸存者，這些可以說(shuō)是更重要的工作，超出了今天的自動(dòng)裝置的能力，這實(shí)在是太復(fù)雜了。

對(duì)于被部署到災(zāi)區(qū)的機(jī)器人，它們將需要能夠穿越粗糙的地形。

美國(guó)密歇根大學(xué)機(jī)器人研究所（the University of Michigan’s Robotics Institute）電氣和計(jì)算機(jī)工程教授德米特里-貝倫森（Dmitry Berenson）說(shuō)："已經(jīng)有大量關(guān)于機(jī)器人的工作，這些機(jī)器人只使用它們的腳，幾乎只在平地上行走，"但很少有關(guān)于多肢的工作--同時(shí)使用三個(gè)或四個(gè)肢體，主要是因?yàn)檫x擇范圍太大。"

但現(xiàn)在Berenson和他的同事們創(chuàng)造了一種新的尋路算法，削減了這種選擇范圍，使機(jī)器人能夠以比以前更高的效率攀爬瓦礫。

與我們的機(jī)械替代品相比，人類(lèi)在處理殘骸和瓦礫方面做得很好。但Berenson并沒(méi)有轉(zhuǎn)向血肉之軀來(lái)創(chuàng)造他的機(jī)器人尋路算法。他說(shuō)："人類(lèi)真的不善于解釋他們的決定。你看到他們會(huì)做什么，但不知道為什么。而且，機(jī)器人需要緩慢移動(dòng)以保持穩(wěn)定，而人類(lèi)，通常被證明是更有活力的。我們可以捆綁、彈跳、彈跳，并跳過(guò)縫隙。”

相反，Berenson讓一個(gè)虛擬機(jī)器人教自己。他生成了大量的隨機(jī)環(huán)境，并讓他的數(shù)字機(jī)器人穿過(guò)這些環(huán)境。從這種經(jīng)驗(yàn)中，機(jī)器人學(xué)會(huì)了哪些腳和手的組合和位置在大量不同的情況下起作用。Berenson說(shuō)："對(duì)于一個(gè)看起來(lái)像X的環(huán)境，我們可以計(jì)算出一定數(shù)量的腳步是有效的。這被用來(lái)訓(xùn)練一個(gè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)--它將接受一條新的路徑，并確定它的可穿越程度。"

由于美國(guó)密歇根大學(xué)機(jī)器人研究所的新算法，僅僅是一堆瓦礫將不再阻止機(jī)器人到達(dá)有需要的人地方。圖片來(lái)自美國(guó)密歇根大學(xué)

Berenson最終得出的算法有兩個(gè)基本要素。一個(gè)是看大局，取決于可能由無(wú)人機(jī)創(chuàng)建的地圖。另一個(gè)則著眼于一小段困難地形的具體細(xì)節(jié)。"我們的想法是，你不會(huì)只想提前幾步計(jì)劃，特別是在災(zāi)難環(huán)境中。你可能會(huì)遇到一個(gè)死胡同，不得不掉頭回去。"Berenson說(shuō)。因此，該算法沿著整個(gè)路徑尋找。在可穿越性簡(jiǎn)單的地方，機(jī)器人只用它的腳行走。在路徑變得更復(fù)雜的地方，它轉(zhuǎn)而采用一種方法，將其經(jīng)驗(yàn)與它以前遇到的情況進(jìn)行比較，并使用三或四肢來(lái)面對(duì)它們。

盡管該算法是用一個(gè)虛擬的雙足人形機(jī)器人創(chuàng)建的，但它在現(xiàn)實(shí)世界中是在一個(gè)有輪子和幾個(gè)手臂的更多車(chē)輛機(jī)器人上測(cè)試的。Berenson："編寫(xiě)一個(gè)更通用的算法的好處之一是，你可以把機(jī)器人換掉。"使用同樣的算法，這個(gè)有輪子的機(jī)器人能夠成功地沿著一個(gè)傾斜的表面滑行，用它的手臂支撐著掛在墻上的一個(gè)破碎的框架。

就目前而言，該算法已準(zhǔn)備好幫助機(jī)器人進(jìn)行搜索和救援，但它可以在未來(lái)進(jìn)行改進(jìn)。目前，它并不考慮它所檢查的飛機(jī)的質(zhì)地是否可穿越。它也不對(duì)它可能踩到或壓到的任何表面的穩(wěn)定性或晃動(dòng)性作出任何猜測(cè)。

Berenson說(shuō)："這些是非常困難的感知問(wèn)題。另一種看待它們的方式是有一些估計(jì)，來(lái)自一些感知方法，但永遠(yuǎn)不會(huì)完全相信它。因此，當(dāng)你走到實(shí)際步驟時(shí)，也許你會(huì)對(duì)它進(jìn)行一些探測(cè)。這將是一個(gè)偉大的事情，可以添加到這個(gè)方法中。"