从技术角度（dù）来说，四足（quadruped）这个词意味（wèi）着「四只脚」。机（jī）器（qì）人学者（zhě）倾（qīng）向于（yú）将该术语应用于任何使用四肢（zhī）行走（zǒu）的事物，以区别于双（shuāng）足机器人（后（hòu）者靠两肢行走）。但是，在机器人学和（hé）生物（wù）学（xué）领域都有一个巨大的、模糊的（de）交叉点，你（nǐ）会发现动物在需（xū）要操纵某些（xiē）东西时，可以从四（sì）足过渡（dù）到两足。

       如果把四足机器人简单地看成是（shì）有四个肢体（limb）的（de）机器人，而不（bú）是有四（sì）只（zhī）脚（foot）的机器人，它们开（kāi）始显得更「多才多艺」，但这种过渡可能是一（yī）个棘手（shǒu）的问（wèn）题。在近（jìn）日于日本京都举（jǔ）行的智能机器人和（hé）系统国际会议 IROS 2022 上，来自马萨诸塞州伍斯（sī）特理工学院（WPI）和上海科技大学的研究人员展示了一种可推广的（de）方法，即现（xiàn）成的（de）四（sì）足机（jī）器人可以变成两足机器人，只需要通过一些巧妙的（de）软件和微小的机械改造。

       此（cǐ）前也出现过可以从四足过渡（dù）到两足的机器（qì）人（rén），但它们的设（shè）计（jì）总是（shì）非常刻意，而且在重量（liàng）、复杂性和成本方面（miàn）付（fù）出（chū）了代价。而这项最新研究的独（dú）特之处在于，它的目标（biāo）是适用于任（rèn）何四足机器人——通过一些非（fēi）常小的硬件，你的（de）四足（zú）机器人就可以（yǐ）变成两足机器人。

       这种双足化部件（jiàn）的机械部分是（shì）一个 3D 打（dǎ）印（yìn）的支撑杆，被安装在四足动物每条后（hòu）腿的胫骨上（shàng），以提（tí）供额外的支持（chí），使机器人能够站立和（hé）稳健地行走。如果没有胫骨附件（jiàn），机器人就不会有静（jìng）态稳定性。这在机（jī）器人（rén）站立时尤其有用，因为它的质心在这（zhè）个过程中（zhōng）得到了充（chōng）分的支撑。视频显示（shì），这种方法可以（yǐ）让一种 看起来像 Mini Cheetah 的机（jī）器人站起来直立行走，但其实，只要满足（zú）一些（xiē）基（jī）本（běn）要求，其他机器（qì）人也能用同样的方法。

       机器人直立之后的行走策略首先（xiān）是（shì）在（zài）一个模拟（nǐ）环境中训练的，然后又迁（qiān）移到了实体的机器人身上。这并非（fēi）易事，因为控制器试图让机器人（rén）既能（néng）行（háng）走又不（bú）会摔倒，目前表现最好的（de）策略能够让机器人行走数米（mǐ）——一个看起来不足为奇的成（chéng）绩。

       但重要（yào）的是，这个机器人在设计之初并没有考虑双足行走，所以从（cóng）某种意（yì）义上说（shuō），软件正在努力让硬件以一种（zhǒng）它（tā）不应该（gāi）而且肯定没有优化过的（de）方式（shì）工作。也许，如果这种能力能（néng）够扩展开来，四足（zú）机（jī）器人（rén）的设计者可能（néng）会受到激励，给他们的（de）机器人增加一点灵活性，使其（qí）更（gèng）具有适（shì）应性（xìng）。

       关于更（gèng）多的研（yán）究信息，IEEE Spectrum 对伍斯特理工学院教授（shòu） Andre Rosendo 进行了采访（fǎng）。

       IEEE Spectrum：从根本上（shàng）说，四条腿（ four-legged）的机（jī）器（qì）人和四条腿（four-limbed）的机器人有区（qū）别（bié）吗？

       Andre Rosendo：正如在自然界（jiè）中看（kàn）到（dào）的那（nà）样，四足（zú）运动能（néng）够实现更高的速度，机器人在（zài）用四条腿运动时明（míng）显更快。同样地，动物（wù）从四条（tiáo）腿过渡到两（liǎng）条腿的过程中所看到（dào）的（de）与可（kě）操纵（zòng）性有关的好处（例（lì）如，南方古（gǔ）猿用（yòng）手（shǒu）把食物送到嘴里（lǐ）），对机器人来说也（yě）是存在的。我们目（mù）前正（zhèng）在为前（qián）肢开发（fā）一个（gè）「可变末端作用器」，以使这种四足机器人在站立（lì）、处理和操作物体时成为（wéi）一（yī）个「双臂操作器（qì）」。

       IEEE Spectrum：你们为什（shí）么决定采用这种特殊的系统来实现双（shuāng）足的转换？

       Andre Rosendo：我们注意到，用固定的结构来调整四足机器人的后腿是相当容易的，而且性能下（xià）降的幅度非常（cháng）小。虽然没有主动（dòng）式结构那么美观，但现在材料（liào）的进步让我们能够使用从（cóng）腿部伸出的（de）小型（xíng）碳纤维部件来模仿脚带（dài）来的相同的被动稳定（dìng）性（在腿（tuǐ）部运动中被称（chēng）为稳（wěn）定多（duō）边形）。另一（yī）方面，主动伸缩系统（tǒng）会在腿（tuǐ）上增加一个（gè）微小的马达，增加（jiā）腿在运（yùn）动（dòng）过程中（zhōng）的惯性矩，对性能产生负面（miàn）影（yǐng）响。

       IEEE Spectrum：这个（gè）系统的行走性能有什么限制（zhì）？

       Andre Rosendo：我们（men）在模拟环境中对机器人进行了训练，行走的步态在被迁移到现（xiàn）实世界后是稳定的，尽管很缓慢。双足（zú）机器人的腿部通常有（yǒu）更（gèng）多的自由度，以允许（xǔ）更多（duō）动态的和适应性的运动，但在我们的案例中，我们专注于（yú）多模式方面（miàn），以（yǐ）获得（dé）两个层（céng）面的好处：四（sì）足机器人（rén）的稳定性和速（sù）度以及双足（zú）机器人的灵活操作（zuò）能（néng）力。

       IEEE Spectrum：你们下一（yī）步的工作是什么（me）？

       Andre Rosendo：我们（men）下（xià）一步将开发这（zhè）个机器人的可操作性。更具体地说，我们一直在（zài）问自己一（yī）个（gè）问题——「现在（zài）我们可（kě）以站起来了（le），那么还可以做什么（me）其他（tā）机（jī）器人（rén）做不到的事情（qíng）？」对此，我们已经有了一些初（chū）步的结果，那就是爬到（dào）比（bǐ）机（jī）器人本身（shēn）重心（xīn）高的地方。在对（duì）前肢（zhī）进行机械（xiè）改造后，我们将更好地（dì）评估（gū）可能需要双（shuāng）手同时（shí）操作的复杂操作，这在目（mù）前的移动机器人中是罕见的。