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波士顿动力机器人流畅,实现四脚原地跳和远足跳

 

 2020年最后一个月发生了什么对于波士顿动力来说是相当引人注目的。

十二月二十九日,波士顿动力公司发布了机器人舞蹈的视频,其运动能力和稳定性令业界和大众赞叹不已。没有人质疑波士顿动力在技术能力方面的领先地位。
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1万亿韩元(约9.21亿美元)的价格将其出售给韩国现代集团。
软银一直在积极推进波士顿动力的商业应用:2019年6月,它发布了第一款商业四足机器人Spot,同时将Handle机器人引入仓库场景,参与物流工作。
第一个商业产品是波士顿动力Spot。
对于波士顿动力的商业化结果,外界很难全面了解,但是面临融资压力的软银已经失去耐心。波士顿动力公司拥有强大的科技实力,它再次被出售,让业界和大众对腿脚机器人的商业前景不免担忧。
尽管如此,业界对此仍有不同意见。“大可以不必为BD(波士顿动力)这种纯粹商业上的变故担心,”宇树科技(宇树科技)首席执行官王兴兴在知乎上写道。说到底,仅仅从这个商业信息,几乎完全无法推测交易的实质内容,没准对BD是好事还是坏事都有很多可能。科技商业化,不可避免地会有一些波折。即便是像PC、手机这样彻底颠覆人类生活的技术产品,也会在商业上波折不断。
有意思的是,相对于波士顿动力因再次出售而引发的争议,中国本土的足足机器人产业正变得日益活跃,其产品和融资方面的进展可以用"如火如荼"来形容,与此同时,一些商业尝试也逐渐浮出水面。
中国本土的足部机器人发展状况如何?
足部机器人有单足、双足、四足和多足之分,中国对足部机器人的研究,主要集中在两足和四足方面。目前,一般的关节驱动方案是使用电机驱动。
波士顿动力的两足机器人Atlas采用了液压驱动,虽然抗负载刚度和驱动力更强,但噪音大,耗电大,而且机器人自重较重,不适合工业机械以外的应用。而且电机驱动噪音小,机器人自重更轻,适用范围更广。第一个商业化的波士顿四足机器人Spot,也是由电机驱动的。
水力传动的Atlas
对于双足机器人,商业公司主要有钢铁侠科技,优必选,乐聚机器人,荷福人工智能。
该研发团队由中国科学院和宇航局组成,成立于2015年,是中国国内最早研制商业化的双足机器人的公司之一。
现在钢铁侠科技已经迭代了三代两足机器人产品。第一代双足机器人ART-0于2016年3月研制成功,可以像人一样双腿行走,但仅有12个自由度。2017年8月,研发成功的第三代双足机器人ART-2,拥有36个自由度,能像人一样做各种手势和抓物,整体动作速度也明显提高。
钢铁人科技三代双足机器人
中国本土企业除了直接开发大型仿人型双足机器人外,还有另一条路线可供选择:首先从小型双足机器人切入教育和娱乐市场,然后再进行大规模仿人型双足机器人的研发。代表性企业,有优选和乐聚机器人。
小而精的双足机器人。
优必选最早通过小型双足机器人Alpha开启教育市场,乐聚机器人也有针对教育市场的Aelos系列产品。在2017和2018年的CES上,乐聚机器人和优必选分别推出了大型人形双足机器人。
优必选公司的研发历程是这样的:
从四足机器人方面来看,云深处,宇树科技,智擎,蓝蓝等一批初创企业都处于成长期。
云深所和宇树科技均位于杭州,前者于2017年底成立,孵化自浙江大学智能系统与控制研究所,后者于2016年成立,其创始人是上海大学机械工程系。
这两个公司都以其产品赢得了声誉。云层深处的“绝影”于2018年初亮相,展现出爬坡踏雪等多种场景的动作能力,尽管步态不如波士顿动力机器人流畅,但仍然引起了人们的广泛关注。随后,绝影通过两个关键升级,提高了动作能力,实现了四脚原地跳和远足跳,能够更好的适应复杂环境。
云层深处的“绝影。
2017年9月,宇树科技公司的“Laikago”公司就推出了电动汽车驱动系统。2018年,“莱卡犬”开始小批量出货,让宇树科技成为第一家正式对外销售高性能自足式机器人的公司。
宇宙树科技的"雷卡犬"
继“云层深处”和“宇树技术”之后,中国本土的四足机器人企业逐渐增多。这是因为麻省理工于2019年3月开放源代码给MiniCheetah的核心技术,一个小型团队可以在此基础上优化设计商业化产品,典型的公司是深圳智擎和南京蔚蓝。
对中国本土腿足型机器人商业的探索。
从世界范围来看,腿足机器人的商业开发仍处于起步阶段,面临许多障碍,中国本土也不例外。
高昂的成本,是限制腿足机器人商业化的关键。第一个商业化的波士顿动力四足机器人Spot卖到了7.45万美元(约合53万美元)。波士顿动力在2020年10月公布的CEORobPlayter显示,Spot的订单数量达到了260个。
本田公司的双足仿人型机器人Asimo,运动能力极强,具有极高的自由度和灵活性,被认为是这一品类的标杆,但与此相对应,它也花费了2200万美元。由于过于昂贵的商业化,本田决定在2018年6月停止研发Asimo。
本田Asimo的研发历程
脚踏式机器人的运动能力和销售价格之间的平衡,是对实践者的考验。优必选公司的例子表明,在大型双足机器人领域,Walker通过自研伺服舵机、硬件模块化以及降低制造和维护成本等方法来降低其售价。优必选科技相关负责人告诉品玩,只有当大脚趾机器人能够以中档轿车的价格进入家庭时,才有可能进一步普及。
而且,在四足机器人领域,一些中国本土开放源代码项目的公司,将产品价格降低到了3万多元。例如南京蓝蓝,AlphaDogC100最便宜的型号,售价3.69万元起。然而,AlphaDogC100型号是一款中型车,仅基本载重量就达到5千克(波士顿动力的Spot最大载重量为14千克),运行时间并不长,仅能步行1.5小时。和大型四足机器人产品一样,大尺寸、大负荷,价格在18.69万以上。
蓝色AlphaDog系列产品。
而应用场景,则是机器人亟待突破的另一个难题。当前,中国本土商务企业的切入点主要是科研、展览、产业考察和商务服务领域。
例如,优必选针对科研工作中的实际情况推出了一个综合性的科研平台——大型仿人服务机器人Walker+仿真平台,包括标准硬件、仿真平台和配套的软件服务。“钢铁侠科技”的商业客户,也主要是高校和科技展览馆,主要是因为两者对价格都不太敏感,且有固定的需求。
云层深处的绝影四足机器人,同样面向科学研究。最新情况是,2020年11月,腾讯RoboticsX实验室开发了一个基于绝影硬件的自足机器人Jamoca。Jamoca搭载腾讯自主研发的“大脑”,成为国内第一款能够完成梅花走桩复杂挑战的四足机器人。
除了科学研究和展览,商业公司也会尝试进入一些垂直领域。举例来说,四足机器人跨越障碍的能力,使其能够进入环境较为危险和恶劣的场所,而不是人工完成工作,如电力/铁路巡检、消防救援、环境应急监测等。当前,上海电力电缆公司已在云层深处尝试着进行线路巡检测试。
绝缘体用于电缆巡检。
尽管中国本土的腿足机器人发展迅速,但从整个行业的发展来看,仍然处在降低产品成本、探索应用场景的阶段。对于波士顿动力曾经遇到的问题,本土玩家无法回避。

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来源:亿欧

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