“牛本本”实力追到波士顿“大黄狗”

  • 2021-03-30 14:35
  • 中国青年报

3月5日,#机器狗查SpaceX爆炸现场#的消息冲到微博热搜。这只来自美国波士顿动力公司的“大黄狗”自2020年6月首次出现在SpaceX网站以来,引起了广泛关注。波士顿动力一直被称为四足机器人行业的“天花板”,但近年来,国产四足机器人准备冲击消费市场。

在牛年春晚的舞台上,来自杭州玉树科技有限公司的24个四足机器人“牛本本”与刘德华、艾博、关晓彤同台表演,正式“出道”,又因为在春晚的背景下“脱妆”,就拿着手推车,把盒饭送到热搜榜。很多网友评论说“机器人小牛的出道是巅峰”。这个集体舞被科技界称为“世界第一届四足机器人集体舞展”,国内四足机器人行业“一片光明”。

电动驱动取代液压驱动机器人狗成功“瘦身”

与轮式机器人相比,四足机器人具有像动物一样“来去自如”的优势,能够灵活适应不同的地形环境,甚至是一些人和动物无法接触的环境,这一直是国内外科研领域的重要课题。

杭州玉树科技有限公司创始人兼首席执行官王星星是一位出生于20世纪90年代的“机器人爱好者”。2013年在上海大学读书时,跟随导师研发四足机器人。当时国内四足机器人只存在于大学和科研院所的实验室,国内销售市场更是空白。但是在国外,波士顿动力公司的液压机器人狗在技术圈已经很吃香了,但是它们在“油管”上只有“修修技能”,还没有进入市场销售。

“当时国外的机器狗都是液压驱动,成本高,维护不方便,机器狗笨重。”王星星认为,“电动驱动不仅可以降低成本,还可以简化结构,使机器狗“瘦身”,这将在未来获得更广阔的应用场景和商业前景”。

在学习外国文学的同时,他进行了电驱动测试。“机器狗每条腿至少要有三个关节,每个关节都要有一个电机,所以整个机器至少需要12个电机。而且,由于机器狗的灵活性取决于关节力矩和功率密度的要求,这类关节的电机技术研发非常复杂。”。从四足机器人控制的仿真验证、永磁同步电机的选择、电机驱动板的设计以及驱动程序的开发等方面进行阐述。他专门申请延期半年毕业。最后,2016年初,“牛本本”原型XDog测试成功,能够在复杂地形上行走和攀爬。王星星也顺利毕业,加入了当时如火如荼的DJI科技有限公司。

2016年6月,波士顿动力(Boston Dynamics)在“油管”上突然曝出首只全电驱动机器人狗Spotmini,不仅缩小了体积,还灵活地做家务,引起了科技界的极大关注,验证了电驱动的发展方向。随之而来的关注让王星星在网上上传的XDog测试视频爆棚,他也被国内外多家媒体报道。“有人想买,有人想投资,于是创业的机会来了”。王星星辞职创办了玉树科技,准备在四足机器人商业化的道路上碰碰运气。当时四足机器人在国内外还是一个新兴的小众行业,没有市场化。

为了获得市场认可,有必要打造一款“硬核技术”的机器狗。在王星星看来,“硬核技术”的关键在于针对特定场合开发软件程序。“不同于大众认知中的工业机器人,只有四足机器人的某些部分对精度要求高,量产后的成本甚至可以很低。”。

起初,公司只有四个人,而玉树科技和许多科技创新公司一样,经历了“人力短缺”和“为R&D烧钱”的阶段,甚至有一段时间,他不得不自费支付员工工资。但这些并没有影响研发的速度,他们根据尺寸、大小和动态性能的要求,自主研发了电机、电机驱动以及各种控制结构和系统重构,并命名为laikago,以此向第一个被送入太空的小狗Laika致敬。2017年9月,尺寸比更合理、动力性能更强、运动稳定性更好的莱卡戈开盘预售。22公斤的重量甚至可以装进行李箱。他们也成为最早的商业四足机器人公司之一。

基于XDog的高人气,从莱卡戈机器狗的预售到后续的发布,每一款产品都吸引了眼球。“一半的订单来自谷歌等国外科技公司,另一半来自国内大学、研究所和大型互联网公司”。王星星告诉记者,到2020年,将有近100名员工,收入将达到数千万元。

几个月前,当“牛本本”还是“机器狗”的时候,他跳下了互联网平台上的第一支舞,开始了春晚之旅。换个新造型,后空翻,侧翻,拜年等动作成为了全场的微信表情包。王星星兴奋地说:“这不仅是对我们的认可,也是四足机器人行业的‘破圈’,离我们的初始设定又近了一步。”

“小”创业公司和互联网“大厂”已经进入市场

在王星星看来,四足机器人就像上个世纪的计算机。“目前科技公司、大学、科研院所购买的是四足机器人,多作为进一步研发的工具,开发更多的应用场景和支持功能”。虽然四足机器人短期内进入大众家庭还为时过早,但他希望在未来一两年内,除了教育和科研之外,还能尝试开拓更大的消费市场。“也许未来一两年住宅区会有巡逻的机器狗,但是在配套软件的开发上还需要付出很多努力,比如机器人在不同环境下的步态切换,或者跌倒后重新学会站起来,或者如果在运动中腿断了,能够产生新的运动模式,重新前进,将会有很大的应用价值。”。

四足机器人的研发和应用场景的开发是国内高校和科研院所多年来一直在进行的。“四足机器人可以携带不同的设备进入不同的场景,未来将有广阔的应用前景。

”东北大学教授丛德宏曾带着学生自主研发四足机器人“脊梁”,代表中国参加第18届亚太大学生机器人大赛国际赛总决赛并获得季军。他认为,“开发应用场景前,首先得把四足机器人的性能提升上去,但目前无论高校研究还是科技公司的研发,仍存在控制驱动、步态规划和感知系统等技术难点,更好的解决方案尚未形成”。

丛德宏计划把四足机器人应用到陪跑场景,“陪跑或许对于普通人来说,仅是陪伴作用。但对于专业运动员,如果想快速训练出好成绩,需要长期枯燥的配速训练。为四足机器人设定好配速和路线,运动员跟着训练,比个人训练更容易进行”,他认为,要达到陪跑效果,一方面要训练四足机器人的运动性能,另一方面要保证续航能力、感知能力和对速度的控制能力等,“如果机器人能达到这样的水平,就可以在巡检、安防或其他自然环境当中进行工作了”。

据统计,目前国内已有近10家科技创业公司进入四足机器人赛道,并在创新技术上均有所突破。在春晚舞台上和“牛犇犇”同台的“拓荒牛”,是由深圳优必选科技公司研发的牛年限定版智能四足机器人,不仅拥有自主研发的高性能主控系统,还支持3D地图构建、自主定位导航。杭州云深处科技有限公司自主研发的“绝影”系列机器人,已具备快速跑跳、适应崎岖地形、抵抗外部扰动以及自主导航等功能,并可执行安防巡逻、物流运输等任务,有望成为人们日常工作和生活中的得力助手。

与此同时,一些互联网“大厂”也开始尝试研发高性能的四足机器人。去年8月,华为中央研究院曾公布一款采用了华为AI技术,用于智能识别、目标定位等场景的机器狗产品,引发关注。今年3月2日,腾讯正式发布首个软硬件全自研的多模态四足机器人——机器狗Max。腾讯表示,Max将有望在机器人巡逻、安保、救援等领域发挥作用。

或许在将来,国产机器狗装备上不同程序,就可以化身“家政小助手”、宠物狗、导盲犬、搜救犬、巡逻犬等智能伙伴,可以代替人类进入更多未知地带进行探索工作。

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