3月5日，#機器狗檢查SpaceX爆炸現場#的消息沖上微博熱搜，這只來自美國波士頓動力公司的“大黃狗”自2020年6月首次出現在SpaceX現場時便備受關注。美國波士頓動力公司一直被稱作四足機器人行業的“天花板”，但這幾年，國產四足機器人也蓄勢待發，準備沖擊消費市場。

牛年春晚舞臺上，杭州宇樹科技有限公司的24只四足機器人“牛犇犇”，以和劉德華、王一博、關曉彤同臺演出正式“出道”，又因在春晚后臺“卸了妝”，拉上小車送盒飯沖上熱搜榜。不少網友評論“機器小牛出道即巔峰”。這場群舞，被科技圈稱為“全球首次四足機器人集體舞蹈展示”，國產四足機器人產業“亮了”。

電驅動替代液壓驅動 機器狗“瘦身”成功

相比于輪式機器人，四足機器人擁有如動物般“來去自由”的優勢，可以靈活機動地適應不同地形環境，甚至一些人類和動物都無法觸及的環境，一直都是國內外科研領域爭相研究的重要課題。

杭州宇樹科技有限公司創始人、CEO王興興是一名90后“機器人發燒友”，2013年在上海大學讀研時就跟著導師研發四足機器人。彼時，四足機器人在國內僅存在于高校和科研院所的實驗室里，國內銷售市場更是一片空白。但在國外，美國波士頓動力公司的液壓動力機器狗已經火爆科技圈，不過他們也只是在“油管”上“秀秀技能”，并未進入市場銷售。

“那時國外的機器狗都是采用液壓驅動，成本高、維護不便，機器狗身體笨重。”王興興認為，“電驅動不僅能夠降低造價，也能夠簡化結構，讓機器狗‘瘦身’，未來將會獲得更廣闊的應用場景和商業前景”。

他一邊研究國外文獻一邊進行電驅動測試，“機器狗的每條腿至少要有3個關節，每個關節處都要有1個電機，因此整機最少需要12個電機，又由于機器狗的靈活程度要依賴于關節力距、功率密度等要求，因此這類關節處電機工藝研發十分復雜”。從四足機器人控制的仿真驗證、永磁同步電動機的選型、電機驅動板的設計及驅動程序開發等，他特意申請延期半年畢業，終于在2016年年初，“牛犇犇”的雛形XDog測試成功，能夠在復雜地形上行走和爬坡。王興興也順利畢業并入職當時風頭正盛的大疆科技有限公司。

2016年6月，波士頓動力公司忽然在“油管”上曬出了第一款全電驅動機器狗Spotmini，不僅體量變小，還能靈活地做家務，引發科技圈極大關注，電驅動的發展方向得到驗證。隨之而來的關注，使得王興興上傳到網絡上的XDog測試視頻爆火，他也被海內外多家媒體報道。“有人找我想要購買，也有投資人想要投資，創業的機會來了”。王興興辭職創辦了宇樹科技，準備在四足機器人商業化道路上搏一搏，當時，四足機器人在國內外仍屬于新興、小眾的行業，并沒有市場化。

想得到市場認可，就要打造有“硬核技術”傍身的機器狗。在王興興看來，“硬核技術”的關鍵在于對特定場合的軟件程序開發。“與大眾認知中的工業機器人對零件精度要求高不同，四足機器人僅個別零件對精度要求高，量產后成本甚至可以很低”。

最初公司僅有4個人，宇樹科技也經歷了和眾多科技創新公司一樣的“人力捉襟見肘”同時還要“燒錢搞研發”的階段，甚至有一段時間他還需要自掏腰包為員工發工資。不過這些并沒有影響研發速度，他們按照尺寸、體型、動力性能等需求，獨立研發了電機、電機驅動及各類控制結構和系統重構，并命名為Laikago致敬最早被送上太空的小狗laika。2017年9月，尺寸比例更合理、動力性能和運動穩定性更強的Laikago開啟對外預售，22千克的重量甚至可以裝進行李箱，他們也成為最早實現商業化的四足機器人公司之一。

基于XDog的高知名度，從Laikago機器狗預售，到隨后陸續推出的每款產品都得到關注。“訂單一半來自谷歌等國外科技企業，一半來自國內高校、科研院所和大型互聯網公司”。王興興告訴記者，2020年公司員工有近百人，營收達幾千萬元。

幾個月前，當“牛犇犇”還是一只“機器狗”時，在互聯網平臺跳出了第一支舞，也由此開啟了春晚之旅。換上新造型，后空翻、側滾翻、拜年等動作成了萌翻全場的微信表情包，王興興興奮地說：“這既是對我們的認可，也是四足機器人行業的‘破圈’，離我們最初設定的開拓消費級市場又近了一步。”

“小”創業公司和互聯網“大廠”紛紛入局

在王興興看來，四足機器人就像上個世紀的計算機電腦，“科技公司、高校和科研院所目前購買四足機器人，多是將機器人當作工具，進一步進行研發，去開拓更多應用場景和配套功能”。雖然短期內讓四足機器人走入普通大眾的家庭還為時過早，除教育科研外，他希望在未來一兩年中嘗試開拓更大的消費級市場。“或許未來一兩年會在居民小區中出現巡邏機器狗，但在配套軟件開發上需要進行大量努力，比如機器人在不同環境下的步態切換，或者摔倒后自己重新學習站起來，或者運動中某條腿壞了能夠自己生成新運動模式重新向前走……將會有極大的應用價值”。

對于四足機器人研發和應用場景開拓，國內各大高校、科研院所均已開展多年。“四足機器人可以搭載不同設備進入不同場景，未來將會有廣闊應用前景。”東北大學教授叢德宏曾帶著學生自主研發四足機器人“脊梁”，代表中國參加第18屆亞太大學生機器人大賽國際賽總決賽并獲得季軍。他認為，“開發應用場景前，首先得把四足機器人的性能提升上去，但目前無論高校研究還是科技公司的研發，仍存在控制驅動、步態規劃和感知系統等技術難點，更好的解決方案尚未形成”。

叢德宏計劃把四足機器人應用到陪跑場景，“陪跑或許對于普通人來說，僅是陪伴作用。但對于專業運動員，如果想快速訓練出好成績，需要長期枯燥的配速訓練。為四足機器人設定好配速和路線，運動員跟著訓練，比個人訓練更容易進行”，他認為，要達到陪跑效果，一方面要訓練四足機器人的運動性能，另一方面要保證續航能力、感知能力和對速度的控制能力等，“如果機器人能達到這樣的水平，就可以在巡檢、安防或其他自然環境當中進行工作了”。

據統計，目前國內已有近10家科技創業公司進入四足機器人賽道，并在創新技術上均有所突破。在春晚舞臺上和“牛犇犇”同臺的“拓荒牛”，是由深圳優必選科技公司研發的牛年限定版智能四足機器人，不僅擁有自主研發的高性能主控系統，還支持3D地圖構建、自主定位導航。杭州云深處科技有限公司自主研發的“絕影”系列機器人，已具備快速跑跳、適應崎嶇地形、抵抗外部擾動以及自主導航等功能，并可執行安防巡邏、物流運輸等任務，有望成為人們日常工作和生活中的得力助手。

與此同時，一些互聯網“大廠”也開始嘗試研發高性能的四足機器人。去年8月，華為中央研究院曾公布一款采用了華為AI技術，用于智能識別、目標定位等場景的機器狗產品，引發關注。今年3月2日，騰訊正式發布首個軟硬件全自研的多模態四足機器人——機器狗Max。騰訊表示，Max將有望在機器人巡邏、安保、救援等領域發揮作用。

或許在將來，國產機器狗裝備上不同程序，就可以化身“家政小助手”、寵物狗、導盲犬、搜救犬、巡邏犬等智能伙伴，可以代替人類進入更多未知地帶進行探索工作。

2021年03月30日 11 版

關鍵詞： 牛犇犇 波士頓