机器人滑雪为啥这么难

如题，众所周知，作为一个人，滑雪也挺难的。

说起机器人，大家总会觉得现代科技的发展，机器人上天下海无所不能，无论是服务机器人、工业机器人还是电影中最常见的人形机器人，都已经充斥着我们生活的各个角落。但在冰雪环境下的双足机器人的研究仍属于相对空白的阶段，与普通双足机器人的快速发展形成鲜明对比。

大家都是双足机器人，怎么跑步就行，滑雪就不行了呢？

对于冰雪机器人来说，“上雪”的难点都有哪些呢？

小编最近在中国知网充值一百元（暂未报销），下载了很多文献，来和大家一起分享下学习成果吧！

姿态

对于我等普通雪友，无论你是什么领域的，都会非常在意自己的滑行姿态，因为姿态不仅决定了照片好不好看，更是对滑雪掌握度的一种外在体现。

同样，对于机器人来说，姿态的模仿也是一个难点。

机器人需要模仿人类滑雪运动员在雪道上滑行和转向时的姿态，同时能够对姿态进行相应的控制和调整。

目前的双足机器人姿态研究主要针对于双板运动，从人体运动本能角度来说，人体左右对称、人正对前进方向，对于机器人的双板研究和姿态模仿都是更容易的。

而单板滑雪中，由于人体侧向面对前进方向，在进行转弯的过程中会产生前刃和后刃的不对称反弓，对于机器人来说，受力分析和姿态模仿就会更难一些。

图片来自：奥玛 知乎账号

平衡

小编曾经受教于日本前国家队主教练，在一节理论课上教练说，滑雪的基础是平衡，而滑雪的难点也是在平衡；基础平衡决定了你能不能享受滑雪这项运动，而进阶的平衡决定了你滑雪的上限。

对于人类来说，平衡更多的是一种感知，而对于机器人，则是通过数据来达到平衡。

在脱离摩擦力的冰雪环境中，机器人需要在雪具器材的辅助下达到自平衡的状态，这种自平衡是由非常复杂的动态平衡和静态平衡共同组成。

在有坡度的雪道上要完成重力、支持力和摩擦力的平衡，维持重心在雪板中间；同时在S弯滑行（犁式或平行式）过程中会产生离心力、通过板刃传导到身体的反作用力，需要身体通过姿态调整产生反弓，从而将各个力平衡，才能够保证在弯道过程中维持重心在雪板中间。

本题6分

滑行是个连贯的动态过程，机器人在滑行过程中需要不断的调整姿态，确保能够保持机体平衡，同时在滑行过程中出现小失误的情况下机器人也要能够主动完成姿态修正，也就是“再平衡”。

人与“人”之间的差距也太大了

识别

“识别”对于雪友来说就是路线判断，如何不做鱼雷以及如何避开鱼雷。人类通过复杂且强大的神经网以及多年来培养的学习能力可以做雪场中一条游刃有余的美人鱼（不是所有人）。

机器人要想完成“自己”滑雪，需要有视觉识别和视觉学习功能，机器人在雪道滑行过程中，即可完成对雪道、障碍（人）的识别，从而实时测算出滑行线路。

对于普通的双足机器人来说，机器人基于视觉等传感器获取场景信息，明确目标位置，从而可对机器人的行进线路进行规划，最后依靠驱动器控制机器人的关节角。

而在冰雪这种低摩擦的环境下，机器人的行进速度不再是单一的控制方式，要结合坡度、阻力、摩擦力等多方面因素，因此无法精确控制；同时在穿着滑雪板的情况下，还要考虑机器人的最小转弯半径，因此在算法上需要更加精准，机器人滑行才能够稳定。

总结一下，冰雪机器人的发展离不开传感器技术、自适应控制技术、智能算法等科技的发展，在现阶段虽然无法像人类一样在雪上肆意畅快，但随着研究的深入，机器人在冰雪上发光发热只是时间的问题。

今年冬天，中国国际机器人竞技大赛——冰雪全明星赛将是我国冰雪与AI科技结合的重点突破，国际机器人格斗竞技赛事组织者极战正在对双足滑雪机器人进行紧锣密鼓的研究中。

顶级研发团队带来的机器人，会有哪些精彩表现呢？让我们一同期待吧！