中國本土腳足機器人發(fā)展現(xiàn)狀如何?

對波士頓動力來說，2020 年最后一個月發(fā)生的事頗具戲劇性。

12 月 29 日，波士頓動力發(fā)布了機器人跳舞視頻，其運動能力和穩(wěn)定性讓業(yè)界和大眾驚嘆。在技術(shù)能力上，沒有人質(zhì)疑波士頓動力的領(lǐng)先地位。

而在 19 天前，據(jù)韓國經(jīng)濟日報報道，波士頓動力的老東家軟銀以不到一萬億韓元（約 9.21 億美元），將其賣給了韓國現(xiàn)代集團。

軟銀一直積極推動波士頓動力的商業(yè)化：2019 年 6 月推出首款商用四足機器人 Spot，同時推動兩足+輪式機器人 Handle 進入倉庫場景，參與物流工作。

外界難以徹底了解波士頓動力的商業(yè)化成果，但面臨資金壓力的軟銀已經(jīng)失去了耐心。技術(shù)強大的波士頓動力，再一次被出售，讓業(yè)界和大眾不免擔(dān)憂腿足機器人的商業(yè)前景。

不過，行業(yè)內(nèi)對此也有不同聲音。國內(nèi)一家四足機器人初創(chuàng)公司宇樹科技 CEO 王興興在知乎上寫道：“大可不必為 BD（波士頓動力）這純商務(wù)上的變故而感到擔(dān)憂什么的。畢竟單純從這商業(yè)上的一些消息，幾乎完全沒法推測實質(zhì)的交易內(nèi)容，沒準(zhǔn)對 BD 是好事都有不少可能。科學(xué)技術(shù)的商業(yè)化，難免會有一些波折。即使對于 PC、手機這樣完全顛覆人類生活的科技產(chǎn)品，商業(yè)上都波折不斷。”

有趣的是，與波士頓動力因再次被賣而陷入爭議相比，中國本土的腳足機器人領(lǐng)域，正變得越來越有活力，產(chǎn)品和融資的進展可以用“如火如荼”來形容，同時一些商業(yè)化嘗試逐漸浮現(xiàn)。

中國本土腳足機器人發(fā)展幾何？

腳足機器人可分為單足、雙足、四足和多足，中國本土的腳足機器人研究，主要集中在雙足和四足。在關(guān)節(jié)驅(qū)動方案上，普遍采用電機驅(qū)動。

波士頓動力的雙足機器人 Atlas 采用液壓驅(qū)動，雖然抗負(fù)載剛性更大、驅(qū)動力更強，但噪音大、功耗高，而且機器人自重更重，不適用于工業(yè)機械以外的領(lǐng)域。而電機驅(qū)動噪音小，機器人自重更輕，適用場景更加廣闊。波士頓動力首款商業(yè)化四足機器人 Spot，也是采用電機驅(qū)動。

雙足機器人方面，商業(yè)公司主要有鋼鐵俠科技、優(yōu)必選、樂聚機器人和荷福人工智能。

成立于 2015 年、研發(fā)團隊來自中國科學(xué)院和航空航天所的“鋼鐵俠科技”，是中國本土最早開發(fā)商業(yè)化大型雙足機器人的公司之一。

目前，鋼鐵俠科技已經(jīng)迭代了三代雙足機器人產(chǎn)品。2016 年 3 月研發(fā)出第一代雙足機器人 ART-0，能像人一樣雙腿行走，但只有 12 個自由度。2017 年 8 月，研發(fā)成功第三代雙足機器人 ART-2，有 36 個自由度，加入了十指，可以像人一樣做各種手勢和抓取物品，整體運動速度也明顯提升。

除了直接開發(fā)大型仿人雙足機器人，中國本土企業(yè)還存在另外一種路線：先從小型雙足機器人切入教育或娛樂市場，再研發(fā)大型仿人雙足機器人。代表的企業(yè)，有優(yōu)必選和樂聚機器人。

優(yōu)必選最早通過小型雙足機器人 Alpha 打開了教育市場，樂聚機器人也有針對教育市場的 Aelos 系列。2017 年和 2018 年 CES 上，樂聚機器人和優(yōu)必選的中大型人形雙足機器人相繼亮相。

樂聚機器人的 Talos 在 2017 年亮相時，身高只有 60 厘米，為波士頓動力 Atals 的三分之一，后來又“長高”了一點。其特點在于步態(tài)算法，能快速行走，最大步幅間隔大約是 15 厘米，每秒可以邁出 3 步，速度達(dá)到 45cm/s，相當(dāng)于一個小孩的行走速度。

而優(yōu)必選的 Walker 在 2018 年 CES 上亮相。當(dāng)時，Walker 還只有雙腿沒有胳膊和手。2019 年 1 月 CES，經(jīng)過一年研發(fā)，Walker 新一代亮相，增加了雙臂和雙手，結(jié)合機器視覺能力，可以實現(xiàn)手眼協(xié)調(diào)抓取。此外，Walker 的運動和平衡能力得到了提高，即使受到外部沖擊，也能自己調(diào)整平衡。

四足機器人方面，云深處、宇樹科技、智擎、蔚藍(lán)等一批初創(chuàng)公司都處于成長期。

云深處和宇樹科技都位于杭州，前者成立于 2017 年底，由浙江大學(xué)智能系統(tǒng)與控制研究所孵化而來，后者在 2016 年成立，創(chuàng)始人來自上海大學(xué)機械工程專業(yè)。

兩家公司都靠產(chǎn)品打響了名頭。云深處的“絕影”在 2018 年初亮相，展示了爬坡踏雪等多個場景的運動能力，雖然步態(tài)平滑程度不如波士頓動力的機器人，但依然吸引了很多關(guān)注。而后，絕影經(jīng)過兩次關(guān)鍵升級，運動能力得到提升，實現(xiàn)了四腳原地跳躍和遠(yuǎn)跳，能更好地適應(yīng)復(fù)雜環(huán)境。

宇樹科技的“萊卡狗”（Laikago）則在 2017 年 9 月發(fā)布，采用電機驅(qū)動。2018 年，“萊卡狗”開始少量出貨，讓宇樹科技成為國內(nèi)首個正式對外發(fā)售高性能自足機器人的企業(yè)。

在云深處和宇樹科技之后，中國本土做四足機器人的初創(chuàng)公司逐漸多了起來。原因在于，2019 年 3 月麻省理工開源了 Mini Cheetah 的核心技術(shù)，一個小團隊在此基礎(chǔ)上就能優(yōu)化設(shè)計出商業(yè)化產(chǎn)品，典型的公司有深圳智擎和南京蔚藍(lán)。

中國本土腿足機器人的商業(yè)化探索

在全球范圍，對腿足機器人的商業(yè)化探索，依然在早期階段，并且面臨著諸多阻礙，中國本土也不例外。

高成本，是制約腿足機器人商業(yè)化的關(guān)鍵問題。波士頓動力的首款商業(yè)化四足機器人 Spot，售價高達(dá) 7.45 萬美元（約合人民幣 53 萬元）。2020 年 10 月，波士頓動力 CEO Rob Playter 透露，Spot 訂單數(shù)為 260 份。

本田的雙足仿人機器人 Asimo，運動能力極強，自由度和靈活度極高，被視為該品類的標(biāo)桿，但相應(yīng)地，價格也高達(dá)兩三百萬美元。2018 年 6 月，因為價格太高商業(yè)化受阻，本田決定停止研發(fā) Asimo。

如何在腳足機器人的運動能力和售價間作出平衡，考驗著所有從業(yè)者。在大型雙足機器人領(lǐng)域，以優(yōu)必選為例，他們通過自研伺服舵機、硬件模塊化和減少制造及維護成本等方式，降低 Walker 的售價。優(yōu)必選科技相關(guān)負(fù)責(zé)人告訴品玩，當(dāng)大型腿足機器人能以一輛中檔轎車的價格進入家庭時，才有機會進一步普及。

而在四足機器人領(lǐng)域，中國本土一些基于開源方案的公司，已經(jīng)把產(chǎn)品價格拉低到 3 萬多的水準(zhǔn)。比如南京蔚藍(lán)，最便宜的型號 AlphaDog C100，價格 3.69 萬元起。不過，AlphaDog C100 型號是個中型尺寸，而且只有基礎(chǔ)的載重能力，最高 5 千克（波士頓動力的 Spot 載重最大為 14 千克），運行時間也不長，持續(xù)行走只有 1.5 小時。而大尺寸、大載重的四足機器人產(chǎn)品，價格在 18.69 萬之上。

應(yīng)用場景，是腳足機器人需要突破的另一個難題。目前，中國本土商業(yè)公司的切入點集中在科研、展覽、工業(yè)巡檢和商業(yè)服務(wù)場景。

比如，優(yōu)必選針對科研場景推出了綜合科研平臺——大型仿人服務(wù)機器人Walker +仿真平臺，包含標(biāo)準(zhǔn)硬件、仿真平臺以及配套軟件服務(wù)。鋼鐵俠科技的商業(yè)化客戶，也主要為高校和科技展覽館，主要是因為兩者對價格都不太敏感，而且有固定需求。

云深處的絕影四足機器人，同樣面向科研。一個最近的案例是，2020 年 11 月騰訊 Robotics X 實驗室基于絕影硬件的基礎(chǔ)上，開發(fā)了自足機器人 Jamoca。搭載上騰訊自主研發(fā)的“大腦”，Jamoca 成為國內(nèi)首個能完成走梅花樁復(fù)雜挑戰(zhàn)的四足機器人。

在科研和展覽之外，商業(yè)公司還會嘗試切入到一些細(xì)分垂直行業(yè)。比如，四足機器人的跨越障礙物能力，可以讓其進入一些環(huán)境比較危險和惡劣的場地，代替人工去完成工作，比如電力/鐵路巡檢、消防救援、環(huán)境應(yīng)急監(jiān)測。目前，上海電力電纜公司已經(jīng)嘗試用云深處的絕影，進行線路巡檢測試。

雖然中國本土腿足機器人發(fā)展迅速，但從整個行業(yè)的發(fā)展來看，依舊處于降低產(chǎn)品成本和探索應(yīng)用場景階段。波士頓動力所面臨過的問題，本土玩家也躲不過。
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