這個(gè)世界上的仿生型機(jī)器狗,一種叫波士頓動(dòng)力,另外一種叫非波士頓動(dòng)力。
波士頓動(dòng)力
昨天,波士頓動(dòng)力機(jī)器狗Spot 2.0版本正式發(fā)布,對(duì)導(dǎo)航,自主性,感測(cè),用戶(hù)可編程性,有效載荷集成,通信等方面進(jìn)行了改進(jìn),波士頓動(dòng)力的商業(yè)化之路已經(jīng)越來(lái)越清晰了。
Spot Release 2.0的最大亮點(diǎn)可能是全新改進(jìn)的自主導(dǎo)航API,這代表了波士頓動(dòng)力開(kāi)始真正意義上對(duì)用戶(hù)開(kāi)放其底層平臺(tái),開(kāi)源之后,用戶(hù)可以根據(jù)自己的需求進(jìn)行二次改裝。以前的API允許用戶(hù)命令Spot以特定的速度沿特定的方向移動(dòng)特定的距離。這個(gè)功能現(xiàn)在已經(jīng)得到了廣泛的擴(kuò)展,可以指揮Spot在整個(gè)建筑物中自主導(dǎo)航。
2.0版本還包括了一些重要的移動(dòng)性升級(jí),使Spot在濕滑的地面上更有彈性,并能更好地應(yīng)對(duì)樓梯,這兩點(diǎn)都是Spot在首次商業(yè)部署的環(huán)境——建筑工地中遇到的問(wèn)題,而現(xiàn)在Spot 2.0可以使爬樓梯變得更安全、更可靠。
宇樹(shù)科技
相比于波士頓動(dòng)力一臺(tái)機(jī)器狗相當(dāng)于一輛豪車(chē)的售價(jià),極具中國(guó)特色的宇樹(shù)科技將機(jī)器狗的價(jià)格做到了一萬(wàn)美元以?xún)?nèi),并且已經(jīng)量產(chǎn)、出售。
2016年8月份,王興興從大疆離職,創(chuàng)辦了宇樹(shù)科技,從成立至今不到 4 年時(shí)間里,宇樹(shù)科技已經(jīng)成為四足機(jī)器人領(lǐng)域最知名的公司之一。2019年12月,宇樹(shù)科技完成了數(shù)千萬(wàn)元Pre-A輪融資,由紅杉中國(guó)種子基金投資,上一輪投資方德迅投資進(jìn)一步追投。
宇樹(shù)科技至今已經(jīng)開(kāi)發(fā)了Laikago,、Laikago Pro、AlienGo、Unitree A1四款機(jī)器人。其中“萊卡狗”(Laikago)2017年開(kāi)始接受意向訂單,2018年開(kāi)始正式接訂單、生產(chǎn)及發(fā)貨?;诠_(kāi)檢索,宇樹(shù)科技可能是全球最早開(kāi)始公開(kāi)零售高運(yùn)動(dòng)性能四足機(jī)器人的公司。
蔚藍(lán)
2019年,一群滿(mǎn)懷夢(mèng)想的工程師創(chuàng)立了南京蔚藍(lán)智能科技有限公司(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“蔚藍(lán)”),同年,蔚藍(lán)向特定客戶(hù)發(fā)布了世界上第一款四足機(jī)器人形態(tài)的個(gè)人機(jī)器人項(xiàng)目——阿爾法機(jī)器狗AlphaDog,該項(xiàng)目展示了世界上第一臺(tái)行走速度能夠超過(guò)3米/秒的量產(chǎn)四足機(jī)器人產(chǎn)品,它也是世界上第一個(gè)定位為通用型四足形態(tài)個(gè)人機(jī)器人的產(chǎn)品。
作為量產(chǎn)機(jī)器人產(chǎn)品,阿爾法機(jī)器狗前所未有的行走速度證明了其領(lǐng)先的運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)。2020年初,蔚藍(lán)公開(kāi)發(fā)布了阿爾法機(jī)器狗 C系列和阿爾法機(jī)器狗 E系列產(chǎn)品。
目前,蔚藍(lán)擁有4款A(yù)lphaDog產(chǎn)品,從工程樣機(jī)、開(kāi)發(fā)者版本再到企業(yè)版,應(yīng)有盡有。
除了以上的這些,還有MIT實(shí)驗(yàn)室出品的獵豹機(jī)器人、浙大的“絕影”機(jī)器狗等等,只是都還沒(méi)有進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化量產(chǎn)階段,所以本文并不做詳細(xì)點(diǎn)評(píng)。
而至于關(guān)注機(jī)器狗的目光越來(lái)越多,高工機(jī)器人研究所分析師張?chǎng)伪硎荆骸皺C(jī)械狗作為腿式移動(dòng)機(jī)器人的代表,其與AMR輪式移動(dòng)機(jī)器人相比,由于輪式機(jī)器人其簡(jiǎn)單的機(jī)械結(jié)構(gòu)和較好的穩(wěn)定性,使其相較于腿式機(jī)器人更易控制?!?/p>
此外,他認(rèn)為相較于腿式機(jī)器人,輪式機(jī)器人其驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)使機(jī)器人運(yùn)動(dòng)更快,且能耗更少。但就地面適用性而言,腿式具有更廣的優(yōu)勢(shì),因?yàn)槠浞律匦约皩?duì)不平整地面的平穩(wěn)適應(yīng)性。不過(guò),隨著技術(shù)的提高,將輪式和腿式結(jié)合,以獲得地面最大適應(yīng)性,且更優(yōu)的完成所執(zhí)行的任務(wù),才是人類(lèi)研究機(jī)器人移動(dòng)方式的目的。
兩種技術(shù)路徑:液壓與電控
2015 年,王興興在上海的一個(gè)機(jī)器人比賽上獲獎(jiǎng)后就表示,“未來(lái)四足機(jī)器人要產(chǎn)業(yè)化肯定是小一點(diǎn)的、電驅(qū)動(dòng)的版本,而不會(huì)是波士頓動(dòng)力的液壓機(jī)器人?!碑?dāng)時(shí)還在讀書(shū)的他已經(jīng)有了將機(jī)器人市場(chǎng)化的想法,而且認(rèn)定了就是電驅(qū)動(dòng)。
浙大“絕影”機(jī)器狗負(fù)責(zé)人朱秋國(guó)也表示:“追求液壓驅(qū)動(dòng)的關(guān)鍵原因就在于其力量很大。在尺寸相當(dāng)?shù)那闆r下,選擇液壓驅(qū)動(dòng)的機(jī)器狗相比全電機(jī)驅(qū)動(dòng)的機(jī)器狗,在負(fù)重能力上具有明顯優(yōu)勢(shì)?!?/p>
不過(guò),對(duì)液壓驅(qū)動(dòng)的機(jī)器人來(lái)說(shuō),每一個(gè)液壓泵都需要配備一個(gè)大功率的發(fā)動(dòng)機(jī)或電機(jī),這意味著在提升液壓泵壓力時(shí),會(huì)帶來(lái)噪音問(wèn)題。“從波士頓早期視頻來(lái)看,帶了一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)器人,大老遠(yuǎn)都能聽(tīng)到響聲,這在軍用領(lǐng)域是非常致命的?!辈ㄊ款D動(dòng)力的大狗機(jī)器人也正因此被美國(guó)軍方冷落。
業(yè)內(nèi)人士也表示,除了噪音,液壓驅(qū)動(dòng)還存在漏油以及維護(hù)不便等問(wèn)題。
縱觀國(guó)內(nèi)機(jī)器人研究,朱秋國(guó)認(rèn)為國(guó)內(nèi)對(duì)液壓機(jī)器人的研究,與波士頓動(dòng)力相比差距仍然較大,而開(kāi)發(fā)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的機(jī)器人是一個(gè)“彎道超車(chē)”的選擇。
“絕影身上采用的電機(jī)與波士頓動(dòng)力開(kāi)發(fā)的電機(jī)相比,盡管在性能上會(huì)存在差距,但這種差異不會(huì)是機(jī)器人運(yùn)動(dòng)能力的決定性因素?!敝烨飮?guó)說(shuō)道。
巡檢應(yīng)用市場(chǎng)未來(lái)可期
波士頓動(dòng)力商業(yè)化落地的第一個(gè)客戶(hù)是一家室外建筑公司,這也很契合腿足式機(jī)器人的特性。
相比于傳統(tǒng)的輪式移動(dòng)機(jī)器人,腿足機(jī)器人具備輪式機(jī)器人無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)。比如在散布碎石、坑洼的地面,腿足機(jī)器人能夠更好跨越,同時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)上下樓梯??偟膩?lái)說(shuō),跨越復(fù)雜地形、上下樓梯會(huì)成為腿足機(jī)器人對(duì)比輪式機(jī)器人的最大優(yōu)勢(shì)。
基于此,業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為,腿足機(jī)器人現(xiàn)階段的主要場(chǎng)景將會(huì)是在巡檢領(lǐng)域,這是由于巡檢的范圍可能包括了山區(qū)、郊外等,但輪式機(jī)器人無(wú)法覆蓋這些復(fù)雜的地形條件,且對(duì)臺(tái)階、碎石等路面情況也束手無(wú)策。
“當(dāng)我們的機(jī)器人能力不斷進(jìn)步,人們的對(duì)四足機(jī)器人的認(rèn)識(shí)不斷增強(qiáng)的時(shí)候,人們終會(huì)發(fā)現(xiàn)一臺(tái)腿足機(jī)器人能做的事情更多,巡檢的范圍也能拓展到更大范圍。腿足機(jī)器人在短距離內(nèi)從事巡檢工作一定是未來(lái)趨勢(shì)?!敝烨飮?guó)表示。
與此同時(shí),腿足機(jī)器人在硬件成本上比輪式機(jī)器人多出來(lái)的部分僅在于執(zhí)行關(guān)節(jié),目前執(zhí)行關(guān)節(jié)作為機(jī)器人的關(guān)鍵部件在造價(jià)上有很好的成本控制方案,尤其是在實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)后,售價(jià)可以做到與輪式相當(dāng)?shù)乃?,幾乎可以將價(jià)格劣勢(shì)抹平。