3月5日，#機(jī)器狗檢查SpaceX爆炸現(xiàn)場(chǎng)#的消息沖上微博熱搜，這只來(lái)自美國(guó)波士頓動(dòng)力公司的“大黃狗”自2020年6月首次出現(xiàn)在SpaceX現(xiàn)場(chǎng)時(shí)便備受關(guān)注。美國(guó)波士頓動(dòng)力公司一直被稱作四足機(jī)器人行業(yè)的“天花板”，但這幾年，國(guó)產(chǎn)四足機(jī)器人也蓄勢(shì)待發(fā)，準(zhǔn)備沖擊消費(fèi)市場(chǎng)。

牛年春晚舞臺(tái)上，杭州宇樹科技有限公司的24只四足機(jī)器人“牛犇犇”，以和劉德華、王一博、關(guān)曉彤同臺(tái)演出正式“出道”，又因在春晚后臺(tái)“卸了妝”，拉上小車送盒飯沖上熱搜榜。不少網(wǎng)友評(píng)論“機(jī)器小牛出道即巔峰”。這場(chǎng)群舞，被科技圈稱為“全球首次四足機(jī)器人集體舞蹈展示”，國(guó)產(chǎn)四足機(jī)器人產(chǎn)業(yè)“亮了”。

電驅(qū)動(dòng)替代液壓驅(qū)動(dòng) 機(jī)器狗“瘦身”成功

相比于輪式機(jī)器人，四足機(jī)器人擁有如動(dòng)物般“來(lái)去自由”的優(yōu)勢(shì)，可以靈活機(jī)動(dòng)地適應(yīng)不同地形環(huán)境，甚至一些人類和動(dòng)物都無(wú)法觸及的環(huán)境，一直都是國(guó)內(nèi)外科研領(lǐng)域爭(zhēng)相研究的重要課題。

杭州宇樹科技有限公司創(chuàng)始人、CEO王興興是一名90后“機(jī)器人發(fā)燒友”，2013年在上海大學(xué)讀研時(shí)就跟著導(dǎo)師研發(fā)四足機(jī)器人。彼時(shí)，四足機(jī)器人在國(guó)內(nèi)僅存在于高校和科研院所的實(shí)驗(yàn)室里，國(guó)內(nèi)銷售市場(chǎng)更是一片空白。但在國(guó)外，美國(guó)波士頓動(dòng)力公司的液壓動(dòng)力機(jī)器狗已經(jīng)火爆科技圈，不過(guò)他們也只是在“油管”上“秀秀技能”，并未進(jìn)入市場(chǎng)銷售。

“那時(shí)國(guó)外的機(jī)器狗都是采用液壓驅(qū)動(dòng)，成本高、維護(hù)不便，機(jī)器狗身體笨重。”王興興認(rèn)為，“電驅(qū)動(dòng)不僅能夠降低造價(jià)，也能夠簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，讓機(jī)器狗‘瘦身’，未來(lái)將會(huì)獲得更廣闊的應(yīng)用場(chǎng)景和商業(yè)前景”。

他一邊研究國(guó)外文獻(xiàn)一邊進(jìn)行電驅(qū)動(dòng)測(cè)試，“機(jī)器狗的每條腿至少要有3個(gè)關(guān)節(jié)，每個(gè)關(guān)節(jié)處都要有1個(gè)電機(jī)，因此整機(jī)最少需要12個(gè)電機(jī)，又由于機(jī)器狗的靈活程度要依賴于關(guān)節(jié)力距、功率密度等要求，因此這類關(guān)節(jié)處電機(jī)工藝研發(fā)十分復(fù)雜”。從四足機(jī)器人控制的仿真驗(yàn)證、永磁同步電動(dòng)機(jī)的選型、電機(jī)驅(qū)動(dòng)板的設(shè)計(jì)及驅(qū)動(dòng)程序開發(fā)等，他特意申請(qǐng)延期半年畢業(yè)，終于在2016年年初，“牛犇犇”的雛形XDog測(cè)試成功，能夠在復(fù)雜地形上行走和爬坡。王興興也順利畢業(yè)并入職當(dāng)時(shí)風(fēng)頭正盛的大疆科技有限公司。

2016年6月，波士頓動(dòng)力公司忽然在“油管”上曬出了第一款全電驅(qū)動(dòng)機(jī)器狗Spotmini，不僅體量變小，還能靈活地做家務(wù)，引發(fā)科技圈極大關(guān)注，電驅(qū)動(dòng)的發(fā)展方向得到驗(yàn)證。隨之而來(lái)的關(guān)注，使得王興興上傳到網(wǎng)絡(luò)上的XDog測(cè)試視頻爆火，他也被海內(nèi)外多家媒體報(bào)道。“有人找我想要購(gòu)買，也有投資人想要投資，創(chuàng)業(yè)的機(jī)會(huì)來(lái)了”。王興興辭職創(chuàng)辦了宇樹科技，準(zhǔn)備在四足機(jī)器人商業(yè)化道路上搏一搏，當(dāng)時(shí)，四足機(jī)器人在國(guó)內(nèi)外仍屬于新興、小眾的行業(yè)，并沒(méi)有市場(chǎng)化。

想得到市場(chǎng)認(rèn)可，就要打造有“硬核技術(shù)”傍身的機(jī)器狗。在王興興看來(lái)，“硬核技術(shù)”的關(guān)鍵在于對(duì)特定場(chǎng)合的軟件程序開發(fā)。“與大眾認(rèn)知中的工業(yè)機(jī)器人對(duì)零件精度要求高不同，四足機(jī)器人僅個(gè)別零件對(duì)精度要求高，量產(chǎn)后成本甚至可以很低”。

最初公司僅有4個(gè)人，宇樹科技也經(jīng)歷了和眾多科技創(chuàng)新公司一樣的“人力捉襟見肘”同時(shí)還要“燒錢搞研發(fā)”的階段，甚至有一段時(shí)間他還需要自掏腰包為員工發(fā)工資。不過(guò)這些并沒(méi)有影響研發(fā)速度，他們按照尺寸、體型、動(dòng)力性能等需求，獨(dú)立研發(fā)了電機(jī)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)及各類控制結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)重構(gòu)，并命名為L(zhǎng)aikago致敬最早被送上太空的小狗laika。2017年9月，尺寸比例更合理、動(dòng)力性能和運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性更強(qiáng)的Laikago開啟對(duì)外預(yù)售，22千克的重量甚至可以裝進(jìn)行李箱，他們也成為最早實(shí)現(xiàn)商業(yè)化的四足機(jī)器人公司之一。

基于XDog的高知名度，從Laikago機(jī)器狗預(yù)售，到隨后陸續(xù)推出的每款產(chǎn)品都得到關(guān)注。“訂單一半來(lái)自谷歌等國(guó)外科技企業(yè)，一半來(lái)自國(guó)內(nèi)高校、科研院所和大型互聯(lián)網(wǎng)公司”。王興興告訴記者，2020年公司員工有近百人，營(yíng)收達(dá)幾千萬(wàn)元。

幾個(gè)月前，當(dāng)“牛犇犇”還是一只“機(jī)器狗”時(shí)，在互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)跳出了第一支舞，也由此開啟了春晚之旅。換上新造型，后空翻、側(cè)滾翻、拜年等動(dòng)作成了萌翻全場(chǎng)的微信表情包，王興興興奮地說(shuō)：“這既是對(duì)我們的認(rèn)可，也是四足機(jī)器人行業(yè)的‘破圈’，離我們最初設(shè)定的開拓消費(fèi)級(jí)市場(chǎng)又近了一步。”

“小”創(chuàng)業(yè)公司和互聯(lián)網(wǎng)“大廠”紛紛入局

在王興興看來(lái)，四足機(jī)器人就像上個(gè)世紀(jì)的計(jì)算機(jī)電腦，“科技公司、高校和科研院所目前購(gòu)買四足機(jī)器人，多是將機(jī)器人當(dāng)作工具，進(jìn)一步進(jìn)行研發(fā)，去開拓更多應(yīng)用場(chǎng)景和配套功能”。雖然短期內(nèi)讓四足機(jī)器人走入普通大眾的家庭還為時(shí)過(guò)早，除教育科研外，他希望在未來(lái)一兩年中嘗試開拓更大的消費(fèi)級(jí)市場(chǎng)。“或許未來(lái)一兩年會(huì)在居民小區(qū)中出現(xiàn)巡邏機(jī)器狗，但在配套軟件開發(fā)上需要進(jìn)行大量努力，比如機(jī)器人在不同環(huán)境下的步態(tài)切換，或者摔倒后自己重新學(xué)習(xí)站起來(lái)，或者運(yùn)動(dòng)中某條腿壞了能夠自己生成新運(yùn)動(dòng)模式重新向前走……將會(huì)有極大的應(yīng)用價(jià)值”。

對(duì)于四足機(jī)器人研發(fā)和應(yīng)用場(chǎng)景開拓，國(guó)內(nèi)各大高校、科研院所均已開展多年。“四足機(jī)器人可以搭載不同設(shè)備進(jìn)入不同場(chǎng)景，未來(lái)將會(huì)有廣闊應(yīng)用前景。”東北大學(xué)教授叢德宏曾帶著學(xué)生自主研發(fā)四足機(jī)器人“脊梁”，代表中國(guó)參加第18屆亞太大學(xué)生機(jī)器人大賽國(guó)際賽總決賽并獲得季軍。他認(rèn)為，“開發(fā)應(yīng)用場(chǎng)景前，首先得把四足機(jī)器人的性能提升上去，但目前無(wú)論高校研究還是科技公司的研發(fā)，仍存在控制驅(qū)動(dòng)、步態(tài)規(guī)劃和感知系統(tǒng)等技術(shù)難點(diǎn)，更好的解決方案尚未形成”。

叢德宏計(jì)劃把四足機(jī)器人應(yīng)用到陪跑場(chǎng)景，“陪跑或許對(duì)于普通人來(lái)說(shuō)，僅是陪伴作用。但對(duì)于專業(yè)運(yùn)動(dòng)員，如果想快速訓(xùn)練出好成績(jī)，需要長(zhǎng)期枯燥的配速訓(xùn)練。為四足機(jī)器人設(shè)定好配速和路線，運(yùn)動(dòng)員跟著訓(xùn)練，比個(gè)人訓(xùn)練更容易進(jìn)行”，他認(rèn)為，要達(dá)到陪跑效果，一方面要訓(xùn)練四足機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)性能，另一方面要保證續(xù)航能力、感知能力和對(duì)速度的控制能力等，“如果機(jī)器人能達(dá)到這樣的水平，就可以在巡檢、安防或其他自然環(huán)境當(dāng)中進(jìn)行工作了”。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前國(guó)內(nèi)已有近10家科技創(chuàng)業(yè)公司進(jìn)入四足機(jī)器人賽道，并在創(chuàng)新技術(shù)上均有所突破。在春晚舞臺(tái)上和“牛犇犇”同臺(tái)的“拓荒牛”，是由深圳優(yōu)必選科技公司研發(fā)的牛年限定版智能四足機(jī)器人，不僅擁有自主研發(fā)的高性能主控系統(tǒng)，還支持3D地圖構(gòu)建、自主定位導(dǎo)航。杭州云深處科技有限公司自主研發(fā)的“絕影”系列機(jī)器人，已具備快速跑跳、適應(yīng)崎嶇地形、抵抗外部擾動(dòng)以及自主導(dǎo)航等功能，并可執(zhí)行安防巡邏、物流運(yùn)輸?shù)热蝿?wù)，有望成為人們?nèi)粘９ぷ骱蜕钪械牡昧χ帧?/p>

與此同時(shí)，一些互聯(lián)網(wǎng)“大廠”也開始嘗試研發(fā)高性能的四足機(jī)器人。去年8月，華為中央研究院曾公布一款采用了華為AI技術(shù)，用于智能識(shí)別、目標(biāo)定位等場(chǎng)景的機(jī)器狗產(chǎn)品，引發(fā)關(guān)注。今年3月2日，騰訊正式發(fā)布首個(gè)軟硬件全自研的多模態(tài)四足機(jī)器人——機(jī)器狗Max。騰訊表示，Max將有望在機(jī)器人巡邏、安保、救援等領(lǐng)域發(fā)揮作用。

或許在將來(lái)，國(guó)產(chǎn)機(jī)器狗裝備上不同程序，就可以化身“家政小助手”、寵物狗、導(dǎo)盲犬、搜救犬、巡邏犬等智能伙伴，可以代替人類進(jìn)入更多未知地帶進(jìn)行探索工作。

2021年03月30日 11 版

關(guān)鍵詞： 牛犇犇 波士頓