国内脚足机器人发展回顾

        警用装备网讯： 对波士顿动力来说，2020 年最后一个月发生的事颇具戏剧性。

　　12 月 29 日，波士顿动力发布了机器人跳舞视频，其运动能力和稳定性让业界和大众惊叹。在技术能力上，没有人质疑波士顿动力的领先地位。

　　而在 19 天前，据韩国经济日报报道，波士顿动力的老东家软银以不到一万亿韩元（约 9.21 亿美元），将其卖给了韩国现代集团。

　　软银一直积极推动波士顿动力的商业化：2019 年 6 月推出首款商用四足机器人 Spot，同时推动两足+轮式机器人 Handle 进入仓库场景，参与物流工作。

　　波士顿动力首款商业化产品 Spot

        外界难以彻底了解波士顿动力的商业化成果，但面临资金压力的软银已经失去了耐心。技术强大的波士顿动力，再一次被出售，让业界和大众不免担忧腿足机器人的商业前景。

　　不过，行业内对此也有不同声音。国内一家四足机器人初创公司宇树科技 CEO 王兴兴在知乎上写道：“大可不必为 BD（波士顿动力）这纯商务上的变故而感到担忧什么的。毕竟单纯从这商业上的一些消息，几乎完全没法推测实质的交易内容，没准对 BD 是好事都有不少可能。科学技术的商业化，难免会有一些波折。即使对于 PC、手机这样完全颠覆人类生活的科技产品，商业上都波折不断。”

　　有趣的是，与波士顿动力因再次被卖而陷入争议相比，中国本土的脚足机器人领域，正变得越来越有活力，产品和融资的进展可以用“如火如荼”来形容，同时一些商业化尝试逐渐浮现。

　　中国本土脚足机器人发展几何？

　　脚足机器人可分为单足、双足、四足和多足，中国本土的脚足机器人研究，主要集中在双足和四足。在关节驱动方案上，普遍采用电机驱动。

　　波士顿动力的双足机器人 Atlas 采用液压驱动，虽然抗负载刚性更大、驱动力更强，但噪音大、功耗高，而且机器人自重更重，不适用于工业机械以外的领域。而电机驱动噪音小，机器人自重更轻，适用场景更加广阔。波士顿动力首款商业化四足机器人 Spot，也是采用电机驱动。

　　液压驱动的 Atlas

      双足机器人方面，商业公司主要有钢铁侠科技、优必选、乐聚机器人和荷福人工智能。

　　成立于 2015 年、研发团队来自中国科学院和航空航天所的“钢铁侠科技”，是中国本土最早开发商业化大型双足机器人的公司之一。

　　目前，钢铁侠科技已经迭代了三代双足机器人产品。2016 年 3 月研发出第一代双足机器人 ART-0，能像人一样双腿行走，但只有 12 个自由度。2017 年 8 月，研发成功第三代双足机器人 ART-2，有 36 个自由度，加入了十指，可以像人一样做各种手势和抓取物品，整体运动速度也明显提升。

　　钢铁侠科技的三代双足机器人

       除了直接开发大型仿人双足机器人，中国本土企业还存在另外一种路线：先从小型双足机器人切入教育或娱乐市场，再研发大型仿人双足机器人。代表的企业，有优必选和乐聚机器人。

　　优必选的小型双足机器人

       优必选最早通过小型双足机器人 Alpha 打开了教育市场，乐聚机器人也有针对教育市场的 Aelos 系列。2017 年和 2018 年 CES 上，乐聚机器人和优必选的中大型人形双足机器人相继亮相。

　　乐聚机器人的 Talos 在 2017 年亮相时，身高只有 60 厘米，为波士顿动力 Atals 的三分之一，后来又“长高”了一点。其特点在于步态算法，能快速行走，最大步幅间隔大约是 15 厘米，每秒可以迈出 3 步，速度达到 45cm/s，相当于一个小孩的行走速度。

　　乐聚机器人 Talos 在 CES 上亮相

       而优必选的 Walker 在 2018 年 CES 上亮相。当时，Walker 还只有双腿没有胳膊和手。2019 年 1 月 CES，经过一年研发，Walker 新一代亮相，增加了双臂和双手，结合机器视觉能力，可以实现手眼协调抓取。此外，Walker 的运动和平衡能力得到了提高，即使受到外部冲击，也能自己调整平衡。

　　优必选 Walker 的研发历程

       四足机器人方面，云深处、宇树科技、智擎、蔚蓝等一批初创公司都处于成长期。

　　云深处和宇树科技都位于杭州，前者成立于 2017 年底，由浙江大学智能系统与控制研究所孵化而来，后者在 2016 年成立，创始人来自上海大学机械工程专业。

　　两家公司都靠产品打响了名头。云深处的“绝影”在 2018 年初亮相，展示了爬坡踏雪等多个场景的运动能力，虽然步态平滑程度不如波士顿动力的机器人，但依然吸引了很多关注。而后，绝影经过两次关键升级，运动能力得到提升，实现了四脚原地跳跃和远跳，能更好地适应复杂环境。

　　云深处的“绝影

        宇树科技的“莱卡狗”（Laikago）则在 2017 年 9 月发布，采用电机驱动。2018 年，“莱卡狗”开始少量出货，让宇树科技成为国内首个正式对外发售高性能自足机器人的企业。

宇树科技的“莱卡狗”

          在云深处和宇树科技之后，中国本土做四足机器人的初创公司逐渐多了起来。原因在于，2019 年 3 月麻省理工开源了 Mini Cheetah 的核心技术，一个小团队在此基础上就能优化设计出商业化产品，典型的公司有深圳智擎和南京蔚蓝。

　　中国本土腿足机器人的商业化探索

　　在全球范围，对腿足机器人的商业化探索，依然在早期阶段，并且面临着诸多阻碍，中国本土也不例外。

　　高成本，是制约腿足机器人商业化的关键问题。波士顿动力的首款商业化四足机器人 Spot，售价高达 7.45 万美元（约合人民币 53 万元）。2020 年 10 月，波士顿动力 CEO Rob Playter 透露，Spot 订单数为 260 份。

　　本田的双足仿人机器人 Asimo，运动能力极强，自由度和灵活度极高，被视为该品类的标杆，但相应地，价格也高达两三百万美元。2018 年 6 月，因为价格太高商业化受阻，本田决定停止研发 Asimo。

　　本田 Asimo 的研发历程

       如何在脚足机器人的运动能力和售价间作出平衡，考验着所有从业者。在大型双足机器人领域，以优必选为例，他们通过自研伺服舵机、硬件模块化和减少制造及维护成本等方式，降低 Walker 的售价。优必选科技相关负责人告诉品玩，当大型腿足机器人能以一辆中档轿车的价格进入家庭时，才有机会进一步普及。

　　而在四足机器人领域，中国本土一些基于开源方案的公司，已经把产品价格拉低到 3 万多的水准。比如南京蔚蓝，最便宜的型号 AlphaDog C100，价格 3.69 万元起。不过，AlphaDog C100 型号是个中型尺寸，而且只有基础的载重能力，最高 5 千克（波士顿动力的 Spot 载重最大为 14 千克），运行时间也不长，持续行走只有 1.5 小时。而大尺寸、大载重的四足机器人产品，价格在 18.69 万之上。

　蔚蓝的 AlphaDog 产品系列

     应用场景，是脚足机器人需要突破的另一个难题。目前，中国本土商业公司的切入点集中在科研、展览、工业巡检和商业服务场景。

　　比如，优必选针对科研场景推出了综合科研平台——大型仿人服务机器人Walker +仿真平台，包含标准硬件、仿真平台以及配套软件服务。钢铁侠科技的商业化客户，也主要为高校和科技展览馆，主要是因为两者对价格都不太敏感，而且有固定需求。

　　云深处的绝影四足机器人，同样面向科研。一个最近的案例是，2020 年 11 月腾讯 Robotics X 实验室基于绝影硬件的基础上，开发了自足机器人 Jamoca。搭载上腾讯自主研发的“大脑”，Jamoca 成为国内首个能完成走梅花桩复杂挑战的四足机器人。

腾讯 Robotics X 的四足机器人 Jamoca

       在科研和展览之外，商业公司还会尝试切入到一些细分垂直行业。比如，四足机器人的跨越障碍物能力，可以让其进入一些环境比较危险和恶劣的场地，代替人工去完成工作，比如电力/铁路巡检、消防救援、环境应急监测。目前，上海电力电缆公司已经尝试用云深处的绝影，进行线路巡检测试。

　　绝影被应用于电缆巡检

      虽然中国本土腿足机器人发展迅速，但从整个行业的发展来看，依旧处于降低产品成本和探索应用场景阶段。波士顿动力所面临过的问题，本土玩家也躲不过。

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