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AI除了加持護(hù)目鏡、鞋墊等滑雪必備用品，也為膝蓋不好的人們提供了參與滑雪運(yùn)動(dòng)的機(jī)會(huì)。

致力于開發(fā)人類增強(qiáng)型外骨骼的Roam Robotics公司研發(fā)了一款能減輕滑雪者身體負(fù)擔(dān)的外骨骼裝備機(jī)器人Roma。其結(jié)合車載傳感器和智能軟件，能預(yù)測(cè)使用者的轉(zhuǎn)彎動(dòng)作，并自動(dòng)調(diào)整膝蓋和四軸支撐。幫助使用者自然運(yùn)動(dòng)，保證使用者的人身安全。

外骨骼裝備最早運(yùn)用于軍事領(lǐng)域，為了提高單個(gè)士兵作戰(zhàn)能力而研發(fā)，后來(lái)擴(kuò)展至醫(yī)學(xué)及工業(yè)用途。運(yùn)作原理是根據(jù)人的肢體活動(dòng)來(lái)感應(yīng)、驅(qū)動(dòng)機(jī)械關(guān)節(jié)執(zhí)行動(dòng)作，能幫助穿戴者跑得更快、跳得更高、負(fù)重能力更強(qiáng)，并為穿戴者提供保護(hù)。

滑雪時(shí)膝蓋往往承擔(dān)較多壓力，Roma利用傳感器來(lái)探測(cè)滑雪者的動(dòng)作，再利用氣囊和織物來(lái)自動(dòng)調(diào)整膝蓋部位的扭矩。在下坡的時(shí)候，Roma還提供一種平衡的輔助設(shè)備。當(dāng)遇到難度較大的轉(zhuǎn)彎，或想在斜坡上停留時(shí)，這個(gè)裝置都能幫忙減少肌肉的壓力。如果你已經(jīng)確定自己下一步要做什么動(dòng)作，還可以手動(dòng)進(jìn)行調(diào)整。

算法說(shuō)：你學(xué)會(huì)了！制動(dòng)器：哈哈哈哈哈

和相對(duì)成熟的滑雪設(shè)備智能化技術(shù)相比，滑雪機(jī)器人的落地還需要不少時(shí)間。

兩年前，韓國(guó)平昌冬奧會(huì)上舉辦了一場(chǎng)“Edge of Robot滑雪機(jī)器人比賽”，由韓國(guó)科技公司、研究機(jī)構(gòu)及高等院校所研發(fā)的八名參賽機(jī)器人共同對(duì)戰(zhàn)。這些萌萌的小機(jī)器身高介于75至160cm不等，具有類似人體的外形，手拿雪杖、腳踏滑雪板，看起來(lái)有點(diǎn)專業(yè)。不知是為了保溫還是賣萌，研究團(tuán)隊(duì)還為它們穿上了滑雪服。

這些機(jī)器人均搭載了雷達(dá)與視覺傳感器，借助攝像機(jī)內(nèi)置的AI視覺系統(tǒng)來(lái)判定自身與障礙物間的距離，通過(guò)對(duì)這些訊息的處理與獨(dú)立的動(dòng)力系統(tǒng)，來(lái)操縱“腿部”制動(dòng)器進(jìn)行障礙物與目的地鎖定，以及滑行路線、速度的轉(zhuǎn)換。

對(duì)于人類而言，屈膝、轉(zhuǎn)彎和重心移動(dòng)皆是熟能生巧的本能反應(yīng)，但對(duì)于機(jī)器人來(lái)說(shuō)，模仿人類滑雪動(dòng)作并自動(dòng)繪制路徑，是一項(xiàng)極其繁復(fù)且困難的工程。

首先遇到的瓶頸是姿態(tài)模仿，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。對(duì)現(xiàn)有的AI視覺分析和大數(shù)據(jù)技術(shù)而言，姿態(tài)動(dòng)作的解析與重心、受力的計(jì)算并非難事，但做出來(lái)可就不是那么一回事了。

這次比賽的雙板滑雪項(xiàng)目，由于人體姿態(tài)和雙足受力是左右對(duì)稱且平均的，人體正面對(duì)著前進(jìn)方向，較有利于機(jī)器人的分析模仿。但單板滑雪中，人體側(cè)向面對(duì)前進(jìn)方向，且在轉(zhuǎn)彎的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生前刃和后刃的不對(duì)稱反弓，讓機(jī)器人更加難以理解和模仿。

其次是平衡問(wèn)題。相對(duì)于人類通過(guò)感知和敏銳的神經(jīng)達(dá)到身體平衡，機(jī)器人只能通過(guò)數(shù)據(jù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。在脫離摩擦力且有坡度的雪地上，機(jī)器人要保持重力、重心位置、支撐力和摩擦力的平衡；轉(zhuǎn)彎時(shí)還要隨著反作用力和離心力的變化隨時(shí)調(diào)整姿勢(shì)保持重心位置。嗯，真是非常考驗(yàn)機(jī)器人（工程師）的實(shí)時(shí)計(jì)算能力與制動(dòng)能力呢。

啊！我太難了！

第三個(gè)難題是路線判斷。滑雪機(jī)器人基于視覺傳感器獲取場(chǎng)景訊息，依靠AI視覺識(shí)別和視覺學(xué)習(xí)功能，在滑行過(guò)程中，完成對(duì)雪道方向、坡度及障礙物的位置識(shí)別，從而實(shí)時(shí)測(cè)算出滑行線路，再藉由驅(qū)動(dòng)器控制機(jī)器人的關(guān)節(jié)。但雪地低摩擦環(huán)境所帶來(lái)的坡度、阻力、摩擦力等變數(shù)讓機(jī)器人無(wú)法像在平常的土地上那樣精確控制前進(jìn)速度，算法精準(zhǔn)度尚有待提高。而冰天雪地的低氣溫也讓一些參賽選手的導(dǎo)航系統(tǒng)失去了作用，讓它們無(wú)視障礙物，喜感地直沖終點(diǎn)。

雙足滑雪機(jī)器人的制作，涉及冰雪生物動(dòng)力學(xué)、雙足機(jī)器人設(shè)計(jì)、環(huán)境感知、姿態(tài)控制、路徑規(guī)劃、數(shù)據(jù)計(jì)算等多個(gè)學(xué)科綜合。與雙足步行機(jī)器人相比，滑雪機(jī)器人行進(jìn)速度快、雪地環(huán)境復(fù)雜，對(duì)機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、環(huán)境感知以及自主決策提出更高的要求。總體而言，滑雪機(jī)器人在比賽中的表現(xiàn)好壞參半，但這場(chǎng)比賽揭示了韓國(guó)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展速度。

相較之下，中國(guó)對(duì)雙足滑雪機(jī)器人的研究進(jìn)度較慢，而為了推進(jìn)中國(guó)冰雪體育與體育科技產(chǎn)業(yè)發(fā)展，北京延慶滑雪場(chǎng)也將舉行滑雪機(jī)器人的障礙滑雪賽－－首屆中國(guó)國(guó)際機(jī)器人競(jìng)技大賽－冰雪全明星賽。但除了娛樂(lè)，滑雪機(jī)器人的實(shí)際作用與商業(yè)價(jià)值似乎還需要我們發(fā)散一下想象力。

除了速度比拼，滑雪者動(dòng)作的熟練度與姿態(tài)之美也是滑雪比賽的一大看點(diǎn)。自由式滑雪視覺評(píng)分系統(tǒng)雖具有“客觀公正”的優(yōu)點(diǎn)，但并未達(dá)到可獨(dú)立做出裁決的水平。

由于人工智能掌握的技巧動(dòng)作是基于人類現(xiàn)有的姿態(tài)，通過(guò)大量自我學(xué)習(xí)而獲得。在現(xiàn)有的運(yùn)算規(guī)則下，當(dāng)參賽者做出尚未出現(xiàn)過(guò)的新動(dòng)作，AI評(píng)分系統(tǒng)可能會(huì)無(wú)所適從。若是完全依靠人工智能判決，無(wú)法理解“美感”為何物的AI裁判可能會(huì)讓這些技巧動(dòng)作類運(yùn)動(dòng)失去美感與創(chuàng)造力。再者，裁判的判決評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)本身也是競(jìng)技體育的魅力之一，少了人工判決的偶然性與懸念，或許會(huì)讓比賽不再那么吸引人。

而比起較為小眾的滑雪機(jī)器人和To B的小冰視覺評(píng)分系統(tǒng)，智能滑雪設(shè)備的引進(jìn)與研發(fā)或許才能真正讓國(guó)內(nèi)日益龐大的滑雪運(yùn)動(dòng)群體享受到人工智能技術(shù)為滑雪運(yùn)動(dòng)帶來(lái)的價(jià)值。