首頁(yè) > 如題，眾所周知，作為一個(gè)人，滑雪也挺難的。
說(shuō)起機(jī)器人，大家總會(huì)覺得現(xiàn)代科技的發(fā)展，機(jī)器人上天下海無(wú)所不能，無(wú)論是服務(wù)機(jī)器人、工業(yè)機(jī)器人還是電影中最常見的人形機(jī)器人，都已經(jīng)充斥著我們生活的各個(gè)角落。但在冰雪環(huán)境下的雙足機(jī)器人的研究仍屬于相對(duì)空白的階段，與普通雙足機(jī)器人的快速發(fā)展形成鮮明對(duì)比。
大家都是雙足機(jī)器人，怎么跑步就行，滑雪就不行了呢？
對(duì)于冰雪機(jī)器人來(lái)說(shuō)，“上雪”的難點(diǎn)都有哪些呢？
小編最近在中國(guó)知網(wǎng)充值一百元（暫未報(bào)銷），下載了很多文獻(xiàn)，來(lái)和大家一起分享下學(xué)習(xí)成果吧！
姿態(tài)
對(duì)于我等普通雪友，無(wú)論你是什么領(lǐng)域的，都會(huì)非常在意自己的滑行姿態(tài)，因?yàn)樽藨B(tài)不僅決定了照片好不好看，更是對(duì)滑雪掌握度的一種外在體現(xiàn)。
同樣，對(duì)于機(jī)器人來(lái)說(shuō)，姿態(tài)的模仿也是一個(gè)難點(diǎn)。
機(jī)器人需要模仿人類滑雪運(yùn)動(dòng)員在雪道上滑行和轉(zhuǎn)向時(shí)的姿態(tài)，同時(shí)能夠?qū)ψ藨B(tài)進(jìn)行相應(yīng)的控制和調(diào)整。
目前的雙足機(jī)器人姿態(tài)研究主要針對(duì)于雙板運(yùn)動(dòng)，從人體運(yùn)動(dòng)本能角度來(lái)說(shuō)，人體左右對(duì)稱、人正對(duì)前進(jìn)方向，對(duì)于機(jī)器人的雙板研究和姿態(tài)模仿都是更容易的。
而單板滑雪中，由于人體側(cè)向面對(duì)前進(jìn)方向，在進(jìn)行轉(zhuǎn)彎的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生前刃和后刃的不對(duì)稱反弓，對(duì)于機(jī)器人來(lái)說(shuō)，受力分析和姿態(tài)模仿就會(huì)更難一些。
圖片來(lái)自：奧瑪 知乎賬號(hào)
平衡
小編曾經(jīng)受教于日本前國(guó)家隊(duì)主教練，在一節(jié)理論課上教練說(shuō)，滑雪的基礎(chǔ)是平衡，而滑雪的難點(diǎn)也是在平衡；基礎(chǔ)平衡決定了你能不能享受滑雪這項(xiàng)運(yùn)動(dòng)，而進(jìn)階的平衡決定了你滑雪的上限。
對(duì)于人類來(lái)說(shuō)，平衡更多的是一種感知，而對(duì)于機(jī)器人，則是通過(guò)數(shù)據(jù)來(lái)達(dá)到平衡。
在脫離摩擦力的冰雪環(huán)境中，機(jī)器人需要在雪具器材的輔助下達(dá)到自平衡的狀態(tài)，這種自平衡是由非常復(fù)雜的動(dòng)態(tài)平衡和靜態(tài)平衡共同組成。
在有坡度的雪道上要完成重力、支持力和摩擦力的平衡，維持重心在雪板中間；同時(shí)在S彎滑行（犁式或平行式）過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生離心力、通過(guò)板刃傳導(dǎo)到身體的反作用力，需要身體通過(guò)姿態(tài)調(diào)整產(chǎn)生反弓，從而將各個(gè)力平衡，才能夠保證在彎道過(guò)程中維持重心在雪板中間。
本題6分
滑行是個(gè)連貫的動(dòng)態(tài)過(guò)程，機(jī)器人在滑行過(guò)程中需要不斷的調(diào)整姿態(tài)，確保能夠保持機(jī)體平衡，同時(shí)在滑行過(guò)程中出現(xiàn)小失誤的情況下機(jī)器人也要能夠主動(dòng)完成姿態(tài)修正，也就是“再平衡”。
人與“人”之間的差距也太大了
識(shí)別
“識(shí)別”對(duì)于雪友來(lái)說(shuō)就是路線判斷，如何不做魚雷以及如何避開魚雷。人類通過(guò)復(fù)雜且強(qiáng)大的神經(jīng)網(wǎng)以及多年來(lái)培養(yǎng)的學(xué)習(xí)能力可以做雪場(chǎng)中一條游刃有余的美人魚（不是所有人）。
機(jī)器人要想完成“自己”滑雪，需要有視覺識(shí)別和視覺學(xué)習(xí)功能，機(jī)器人在雪道滑行過(guò)程中，即可完成對(duì)雪道、障礙（人）的識(shí)別，從而實(shí)時(shí)測(cè)算出滑行線路。
對(duì)于普通的雙足機(jī)器人來(lái)說(shuō)，機(jī)器人基于視覺等傳感器獲取場(chǎng)景信息，明確目標(biāo)位置，從而可對(duì)機(jī)器人的行進(jìn)線路進(jìn)行規(guī)劃，最后依靠驅(qū)動(dòng)器控制機(jī)器人的關(guān)節(jié)角。
而在冰雪這種低摩擦的環(huán)境下，機(jī)器人的行進(jìn)速度不再是單一的控制方式，要結(jié)合坡度、阻力、摩擦力等多方面因素，因此無(wú)法精確控制；同時(shí)在穿著滑雪板的情況下，還要考慮機(jī)器人的最小轉(zhuǎn)彎半徑，因此在算法上需要更加精準(zhǔn)，機(jī)器人滑行才能夠穩(wěn)定。
總結(jié)一下，冰雪機(jī)器人的發(fā)展離不開傳感器技術(shù)、自適應(yīng)控制技術(shù)、智能算法等科技的發(fā)展，在現(xiàn)階段雖然無(wú)法像人類一樣在雪上肆意暢快，但隨著研究的深入，機(jī)器人在冰雪上發(fā)光發(fā)熱只是時(shí)間的問(wèn)題。
今年冬天，中國(guó)國(guó)際機(jī)器人競(jìng)技大賽——冰雪全明星賽將是我國(guó)冰雪與AI科技結(jié)合的重點(diǎn)突破，國(guó)際機(jī)器人格斗競(jìng)技賽事組織者極戰(zhàn)正在對(duì)雙足滑雪機(jī)器人進(jìn)行緊鑼密鼓的研究中。
頂級(jí)研發(fā)團(tuán)隊(duì)帶來(lái)的機(jī)器人，會(huì)有哪些精彩表現(xiàn)呢？讓我們一同期待吧！
