在科技与自然运动的奇妙交汇点，一场前所未有的对决正在上演。画面中，一个四足机器人以其灵活的机械臂，在测试场地上与人类对手展开羽毛球较量，每一次挥拍都精准无误，仿佛一位经验丰富的运动员。这幅场景并非科幻电影，而是瑞士苏黎世联邦理工学院研究团队最新成果的生动展现。
近日，该研究团队在国际知名期刊上发表了他们关于新型足式机器人系统的研究成果。这款机器人不仅能够预测羽毛球的飞行轨迹，还能自主调整位置，以惊人的精确度完成击球动作。据该研究的领衔者马云涛博士介绍，这一创新展示了足式机器人在执行复杂、动态、感知驱动任务方面的潜力，为机器人技术的高速感知与全身协调提供了新的研究视角。
羽毛球，这项以速度著称的球类运动，其球速之快可达每小时400公里以上，对运动员的预判、跑位和挥拍技术提出了极高要求。正因如此，它成为了测试机器人动态感知与运动协调能力的理想选择。研究团队通过设定不同难度的击打目标，如固定和移动目标，逐步检验并提升了机器人的性能。
为了实现有效的视觉追踪，研究团队面对的首要挑战是提升机器人的“视力”。由于现有商用机载相机在稳定性、变焦能力和信息处理方面远不及人眼，团队开发了感知噪声模型，以量化机器人运动状态对目标追踪的影响。这一模型使机器人能够在动态模糊、目标遮挡等干扰下持续追踪目标，即便目标短暂消失，也能基于历史轨迹进行预测。机器人还能主动调整身体角度，确保目标始终保持在相机视野内。
另一个关键挑战是让机器人“动得准”。传统运动机器人往往将移动与操作任务分离，导致在复杂动态环境中表现不佳。而苏黎世联邦理工学院的研究团队通过强化学习技术，构建了一个统一控制框架，将感知、移动和操作功能融为一体。这一技术能够同步协调机器人全身的18个关节，根据来球的时间和距离，自主调整步态和击球方式。在测试中，机器人已能在单个回合内与人类对手进行多次连续对打，对落在球场中心区域的球拦截成功率接近100%。
尽管取得了显著成果，但机器人的感知和反应能力仍有提升空间。研究团队计划通过集成更多传感器、融合多种传感模式并优化视觉算法，进一步提升机器人的性能。他们相信，这一成果未来有望应用于更多需要快速响应和全身协调的复杂场景，如灾难响应、人机协作等。
中国社会科学院中国式现代化研究院研究员李晓华指出，足式机器人相较于轮式和履带式机器人具有更强的通用性，能够适应更广泛的应用场景。随着人工智能与机器人本体技术的深度融合，功能更强大、价格更低廉的足式机器人有望在工业、休闲娱乐、居家生活、养老照护等领域获得广泛应用，成为推动国民经济发展的新兴产业。
