当一只四足机器人在楼梯前自动从“小跑”切换成“跳跃”,在树根盘绕的林间小径上灵活保持平衡,在悬崖边缘稳稳跨过缝隙——它不再是执行预设程序,而是像动物一样,自己决定“怎么走”。
KAIST(韩国科学技术院)机械工程系朴海元教授团队,在7月16日宣布了一项突破性成果:开发出能够实时自主选择并切换多种步态的四足机器人控制技术,让机器人在真实户外环境中实现高速与稳定的兼得。

▍8分钟生成15.5小时训练数据,比动作捕捉快得多
这项技术的核心是名为APT-RL(基于Transformer的行动预训练强化学习)的全新控制架构。团队没有依赖传统的动作捕捉技术记录动物运动,而是仅用计算机模拟,在短短8分钟内生成了15.5小时的训练数据,涵盖了行走、奔跑、跳跃等多种步态,结合机器人动力学模型和轨迹优化技术,高效“教”会机器人基础运动能力。
随后,团队应用强化学习,让机器人通过反复试错,自主学会在复杂三维地形中——楼梯、岩台、缝隙、倒木——选择并切换最合适的步态。最后,通过融合深度相机与激光雷达,机器人能够实时识别周围环境和目标速度,自主决策“下一步怎么走”。
▍野外实测:22公里/小时,自动切换步态
团队在自家四足机器人“KAIST HOUND”上验证了这项技术。实验不仅在室内障碍赛道进行,更在真实的KAIST校园和森林步道中展开。

结果显示,HOUND能够稳定穿越楼梯、草地、坡地等城市地形,以及倒木、裸露树根、落叶覆盖的崎岖自然路径,实时切换步态适应环境。在不规则地形和障碍物中,机器人达到了每秒6米(约22公里/小时)的瞬时峰值速度——比普通人骑自行车的速度还快。
实验还显示,HOUND根据地形和目标速度自动选择并切换小跑(交替斜腿)和跳跃(前后腿成对跳跃),将行走、奔跑、跳跃和越障整合到一个控制器中——这是四足机器人控制领域的一次重要突破。
▍登顶《科学机器人》7月刊封面
该研究被选为全球机器人领域顶级期刊《科学机器人》7月刊封面论文,于7月15日发表。

朴海元教授表示:“这将成为拓展基于物理AI的步行机器人在灾难现场、国防任务和工业设施检查等恶劣环境中应用的基础技术。”
当机器狗不再需要人为切换模式,而是像真正的动物一样,看一眼路就能自己决定“小跑过去”还是“跳过去”——物理AI的“通用移动能力”,正在从实验室走向真实的荒野和废墟。
