科技
國產(chǎn)“機器狗”，能跑出下一個大疆嗎
2025/02/24 10:33 來源：中國新聞周刊 閱讀：2.6萬
筆直的公路上,，四足機器人“黑豹”正加速追趕前方奔跑的運動員,。鏡頭從俯瞰到平視,，全方位記錄下機器人反超的過程，定格的一瞬,，“黑豹”只留下一道黑色殘影,。
這只今年1月才發(fā)布的仿生四足機器人是“黑豹”第二代，不到1秒便能從靜止切換到?jīng)_刺狀態(tài),，最快移動速度可達到10米/秒,，打破了波士頓動力“野貓”(Wildcat)保持了十余年的世界紀錄，只比博爾特慢了一點點,。
“速度是綜合性能的體現(xiàn),。”浙江大學杭州國際科創(chuàng)中心人形機器人創(chuàng)新研究院研究員金永斌是“黑豹2.0”的主要研發(fā)負責人之一,，他曾對媒體舉例,，這就如同賽車之于汽車工業(yè)的發(fā)展，對百公里加速極限的突破,，實則反映了汽車電機性能,、系統(tǒng)延時、結(jié)構(gòu)強度和輕量化設(shè)計等多方面因素,。最終,，新技術(shù)通過低成本模式完成民用化轉(zhuǎn)移。
四足機器人,，俗稱機器狗,。距離第一臺踹不倒的四足機器人——波士頓動力“大狗”(BigDog)問世，已經(jīng)過去二十年,。機器人在復雜地貌的通過性能不斷提升,，質(zhì)量更輕、負載更重,、速度更快,，但一直無法回答：走向應(yīng)用規(guī)模化還有多遠,？
“價格和應(yīng)用場景是四足機器人批量化應(yīng)用的門檻,。”英諾天使基金投資總監(jiān)王建明對《中國新聞周刊》說,，隨著相關(guān)技術(shù)不斷突破,，國內(nèi)外科技企業(yè)競相探索產(chǎn)品的高性價比與新市場，“作為具身智能最佳載體,，腿足式機器人在消費領(lǐng)域的規(guī)模應(yīng)用或許還差一個喬布斯”,。
國產(chǎn)機器狗反超？
如何讓機器狗跑得更快,？傳統(tǒng)的做法是,，使用更強大的電機,，造出更高大的身體，但這條路在商業(yè)化方面很難走通,。機器質(zhì)量越大,，能耗越高，成本也就越高,。新一代的機器狗能否從設(shè)計思路方面優(yōu)化,？
奔跑速度最快機器狗的紀錄仍舊由波士頓動力保持，其多年前發(fā)布的宣傳視頻中,，機器狗“獵豹”(Cheetah)在實驗室中跑出了超13米/秒的速度,。“獵豹”關(guān)節(jié)型的背部結(jié)構(gòu),，使其能在奔跑過程中靈活運動,，更好地協(xié)調(diào)整體姿態(tài)，從而提高步幅和奔跑速度,。
然而,，“獵豹”的高速是在沒有風載的跑步機上實現(xiàn)的，還需一臺巨型遠程電源為之供電,，存在諸多局限,。2013年，以“獵豹”為原型的“野貓”問世,，可以在戶外自由奔跑,，但犧牲了一定的速度，只達到8.89米/秒,。
比波士頓動力“野貓”跑得更快的浙江大學“黑豹”,，身形卻更為小巧，站立高度63厘米,，體重38公斤,，分別只有“野貓”的約1/2和1/4,。
“小身軀迸發(fā)大能量”,，需要“研發(fā)團隊對機器人動力學系統(tǒng)更深入的理解”。以往機器狗的設(shè)計是每條腿“單打獨斗”,，金永斌在一次演講中介紹,，“黑豹”首先是要實現(xiàn)“四條腿的協(xié)同”，團隊充分利用惠更斯耦合擺原理,，讓機器狗四足協(xié)調(diào)成統(tǒng)一步態(tài),，形成一股合力達成高速沖刺。
高速運動對機器人的結(jié)構(gòu)和材質(zhì)強度提出了更高要求,。當“黑豹”奔跑速度提高到6米/秒時,，遇到了超速“小腿必然折斷”的新挑戰(zhàn),。在去年8月的一次實驗中，“黑豹”還遭遇了整個軀干解體的情況,，碳纖維管前腿和后腿完全崩開,。
“團隊學習黑豹、跳鼠等自然動物在髖關(guān)節(jié),、膝關(guān)節(jié),、腳掌等運動構(gòu)型上的特征，對機器人高速運動過程中的強度,、韌度,、力度、限度,、精度,、密度、流暢度等多方位進行提升,?！苯鹩辣笤鴮γ襟w介紹，團隊研發(fā)了“仿跳鼠碳纖維小腿”,，在重量僅提升16%的代價下剛度提升135%,。為進一步降低高速奔跑時機器人沖擊瞬間的地面作用力、減少運動能耗,，團隊將彈簧安裝在“黑豹2.0”的膝關(guān)節(jié)作為緩沖器,。同時，研發(fā)團隊還仿照獵豹的利爪,，給“黑豹2.0”定制了特殊的“跑鞋”,，使其抓地性能提升200%，讓機器人的每一步都跑得又快又穩(wěn),。
浙江大學杭州國際科創(chuàng)中心人形機器人創(chuàng)新研究院院長王宏濤曾對媒體介紹,，在研發(fā)“黑豹2.0”的過程中，團隊實現(xiàn)了機器人正向設(shè)計優(yōu)化軟件和高功率密度電機驅(qū)動器等兩大研發(fā)的顛覆性突破,，為下一代工業(yè)四足機器人奠定了基礎(chǔ),。“通過軟件與元器件結(jié)合,，我們僅花費三個月,，就形成了原型樣機，已經(jīng)能夠媲美目前世界上最先進的四足機器人,?！?/span>
“在腿足式機器人技術(shù)能力研發(fā)方面，國內(nèi)機構(gòu)已經(jīng)與海外科研團隊處于并跑狀態(tài)?！焙贾菰粕钐幙萍加邢薰臼紫夹g(shù)官李超對《中國新聞周刊》說,，海外團隊起步早，但國內(nèi)機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展速度快,，得益于發(fā)達的制造業(yè)供應(yīng)鏈,，國內(nèi)機器人在研發(fā)節(jié)奏和產(chǎn)品迭代方面明顯更具優(yōu)勢。
去年11月,，云深處發(fā)布了全地形越野機器人“山貓”,。展示視頻中，全新的四輪足機器人從陡坡俯沖直下,，穿越竹林,，翻越巨石，兼具負載與拍攝功能,，很快火出圈,。
緊接著，2024年12月底,，宇樹科技展示了其最新推出的Unitree B2-W工業(yè)輪足機器人,。該機器人不僅能完成托馬斯全旋、側(cè)空翻,、360°跳躍轉(zhuǎn)體等高難度動作,，還能在淺水中疾行、載重40公斤爬坡,，甚至直接馱起一名成年男子前行,。連馬斯克也在社交平臺上轉(zhuǎn)發(fā)了B2-W的炫技視頻。有網(wǎng)友留言,，“國產(chǎn)四足機器人反超了波士頓動力”,。
“至少在技術(shù)展示層面是暫時領(lǐng)先的?！蓖踅髡f,，波士頓動力和瑞士蘇黎世的ANYbotics團隊一直是被追趕的目標，它們有著深厚的技術(shù)積累,。但國產(chǎn)四足機器人經(jīng)過多年迭代,，在市場應(yīng)用方面更進一步。
王建明補充,，不排除海外科研團隊在“憋大招”,。“具身智能領(lǐng)域的有趣之處正在于此,，雖然還不成熟，但持續(xù)有新的技術(shù)涌現(xiàn)，不斷刺激整個行業(yè)向前發(fā)展,?！?/span>
“先活到被資本看見”
去年6月，“黑豹”的聯(lián)合研發(fā)主體鏡識科技剛成立一個月,，便對外宣布完成戰(zhàn)略融資,。這輪融資由上市企業(yè)凱爾達焊接機器人股份有限公司獨家投資，金額并未披露,，完成融資后,，凱爾達持有鏡識科技19.8%的股份。
王建明坦言,，過去一年多的投資熱在機器人投資歷史上實屬罕見,。具身智能和人形機器人是去年最火熱的賽道，有的人形機器人公司一年融資兩三輪,，甚至對一些消費級機器人公司的投資中,，很多機構(gòu)在第一輪都搶不進去。這波熱潮由AI技術(shù)進步和特斯拉推出的人形機器人所帶動,，進一步拓展到了四足機器人領(lǐng)域,。
“此前投資機構(gòu)對國內(nèi)硬科技的關(guān)注度不高?！币晃豢萍碱I(lǐng)域投資人告訴《中國新聞周刊》,，八九年前，他關(guān)注機器人賽道時,，有的項目在第一輪投資前可以觀察一年,，說明這個領(lǐng)域幾乎沒有投資人在看?！按蠹叶际窍瓤春Ｍ庥心男┬驴萍?，然后在國內(nèi)找類似標的，尤其對技術(shù)壁壘高的賽道,，相對缺少獨立判斷,。”
北京新鼎榮盛資本管理有限公司董事長,、創(chuàng)始合伙人張弛介紹,，基金投資周期一般3至5年，這對還處于實驗室階段的產(chǎn)業(yè)來說時間太短,，來不及產(chǎn)業(yè)化落地,。企業(yè)上市之路艱難，而風投資金沒有穩(wěn)定的退出渠道,，最終只能追一些盈利快,、市場確定的行業(yè),，不敢投早投小投科技，如此一來,，科技項目因缺少資金而發(fā)展緩慢,，又將陷入新一輪惡性循環(huán)?！罢f到底,，要支持科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)進步，就必須解決資金的資本化問題,?！?/span>
早就預(yù)料到融資艱難，原多夠機器人(Dogotix)創(chuàng)始人趙同陽畢業(yè)后先創(chuàng)辦了一家物聯(lián)網(wǎng)公司,。等該公司平穩(wěn)運行后,，他才轉(zhuǎn)讓股份，拿著資金追夢,，二次創(chuàng)業(yè)投入機器人領(lǐng)域,。
跨行創(chuàng)業(yè)的趙同陽為組建機器人團隊，曾在一家電子技術(shù)論壇廣發(fā)英雄帖,。宇樹科技創(chuàng)始人王興興當時剛碩士畢業(yè),，也曾跟帖，但兩人興趣方向不同,，最終各奔前程,。那時趙同陽心心念念的是做出雙足機器人。
開始投入研發(fā)的趙同陽也很快發(fā)現(xiàn),，雙足機器人技術(shù)難度更大,、成本更高，而與之技術(shù)相通的四足機器人能更快落地,。趙同陽決定“曲線救國”,，先做機器狗。到2020年被小鵬汽車收購前,，多夠機器狗已經(jīng)售出上百臺,。
“先活到被資本看見?！鼻笆隹萍碱I(lǐng)域投資人表示,，不同的投資環(huán)境，決定了國內(nèi)科創(chuàng)企業(yè)必須“一邊賺錢養(yǎng)自己,，一邊搞研發(fā)”,，盡快解決商業(yè)化問題，這也是與海外科創(chuàng)團隊的明顯差異之一,。
商業(yè)化比技術(shù)更難
“讓一家創(chuàng)業(yè)公司打造全新的商業(yè)模式是很難的,?！崩畛f，云深處在創(chuàng)辦時就確定了要“根據(jù)場景開發(fā)產(chǎn)品”,。
他坦言,，當時的解題思路是篩選已經(jīng)實現(xiàn)機器人商業(yè)化的行業(yè),，在其中找到輪式機器人無法滿足,，可被四足機器狗補充或替代的場景，在一串名單中,，“巡檢”脫穎而出,。
由于巡檢領(lǐng)域大多在山區(qū)、郊外等人跡罕至的地方,，已經(jīng)在部分場景下實現(xiàn)了輪式機器人替代人,。但由于戶外地形復雜，輪式機器人面對臺階,、碎石,、坑洼等路面情況往往束手無策，而腿足機器人更為靈活,，還能將巡檢拓展到更大范圍,。
2019年底，云深處與南方電網(wǎng)數(shù)字電網(wǎng)研究院合作,，實現(xiàn)了第一代機器狗“絕影X10”在變電站的自主巡檢,。當時全球具備智能感知能力的四足機器人屈指可數(shù)，絕大多數(shù)國內(nèi)的機器狗只有基礎(chǔ)的運動能力,，還需要手動遙控操作,。要做到真實場景下的全場景覆蓋巡檢，機器狗就必須無懼風雨,、暴曬等惡劣天氣,，自如行走。
為此,，云深處約七成員工在廣州駐地三個多月,，逐一解決痛點問題，針對機器狗的運動能力,、平衡性,、材料等細節(jié)不斷升級。2021年 6 月,，云深處推出新增防水防塵等功能的“絕影X20”,。
“我們最先實現(xiàn)了四足機器狗在行業(yè)場景的落地?！崩畛f,，截至目前,，云深處已同包括國家電網(wǎng)、南方電網(wǎng)等在內(nèi)的多家頭部企業(yè)開展長期深度合作,，在巡檢和消防這兩個領(lǐng)域的市占率已經(jīng)達到了85%和90%以上,。去年12月，“絕影X30”出海新加坡,，在電力隧道進行巡檢,。
相比之下，海外學院派創(chuàng)業(yè)公司往往重技術(shù)發(fā)展而輕視商業(yè)化落地,。波士頓動力也是在幾經(jīng)易主后,，才于2020年開始商業(yè)化探索。起初,，波士頓動力的主要服務(wù)對象是美國軍方,，并獲得超千萬美元的投資。其間,，波士頓動力推出了聲名大噪的四足機器人“大狗”(BigDog),、“獵豹”(Cheetah)和可自由跳躍旋轉(zhuǎn)的“野貓”(Wildcat)等產(chǎn)品。但由于液壓機器人噪聲過大,，無法在戰(zhàn)斗中使用,，項目只能中止。
2013年底,，波士頓動力被谷歌以30億美元收購,，由此終止了與軍方的合同。四年后,，軟銀集團以不公布價格的方式,，從谷歌手中拿到了波士頓動力的控制權(quán)。波士頓動力創(chuàng)始人雷伯特曾表示,，無論是谷歌還是軟銀,，都為公司提供了充足的資金。但在2020年6月,，波士頓動力還是邁出了商業(yè)化的重要一步,，以7.45萬美元的價格發(fā)售機器狗Spot Mini，折合人民幣約50萬元,。在理想場景中,，Spot Mini可應(yīng)用于警署、石油公司,、機場建筑工地,，還能充當雪橇犬、牧羊犬,。
由于無法實現(xiàn)商業(yè)價值,，波士頓動力只能迎來一次又一次被收購,。2020年底再次被軟銀出售時，其身價已經(jīng)縮水到9.21億美元?，F(xiàn)代汽車集團接手后,，直至2021年6月才完成收購。
據(jù)高工機器人產(chǎn)業(yè)研究所發(fā)布的《2024年中國四足機器人行業(yè)發(fā)展報告》,，從營收規(guī)模來看,，占據(jù)全球四足機器人市場前三的企業(yè)分別是宇樹科技、波士頓動力和云深處科技,，這三家在2023年營收占比分別是40.65%,、12.67%和11.11%,。更亮眼的成績是,，來自杭州的宇樹科技還占據(jù)了2023年全球四足機器人69.75%的銷量份額。
作為機器人技術(shù)的頂尖公司,，波士頓動力的落地困境,，也是擺在所有機器人企業(yè)面前的難題：如何找場景，實現(xiàn)大規(guī)模落地,？
如何成為下一個“大疆”,？
“首先要把價格降到可接受范圍?！崩畛嬖V《中國新聞周刊》,，這塊“敲門磚”決定了很多場景中的主體是否愿意使用。
波士頓動力的機器狗Spot Mini,，售價約50萬元人民幣,，其研發(fā)的人形機器人Atlas售價更是超過200萬美元。居高不下的價格注定無法在大眾消費端打開市場,，而產(chǎn)業(yè)端用戶對成本與價格的考量往往更加理性,。
2013年，開始攻讀研究生的王興興對四足機器人萌生興趣,。為了把機器人做好,，他甚至把全部硬件都重新做了一遍。能夠自費研發(fā)出低成本的機器狗,，最關(guān)鍵的措施就是以電驅(qū)替代液驅(qū),。他帶著自研的XDog參賽獲獎后，在海外媒體和機器人圈火了一把,，當時還有一位MIT(麻省理工學院)博士通過朋友找到王興興,，跟他要了關(guān)于XDog的碩士論文。
2018 年 9 月,，MIT仿生機器人實驗室(Biomimetic Robotics Lab)陸續(xù)開源了“迷你獵豹”(Cheetah Mini)的所有硬件和軟件,，這是當時全世界奔跑速度最快的機器人,。而在此之前，由美國斯坦福大學人工智能實驗室孵化的機器人操作系統(tǒng)(ROS)已經(jīng)開源多年,。
“這意味著上手做四足機器狗的門檻變低了,。”王建明說,，以往機器狗研發(fā)過程中,，硬件組模和控制系統(tǒng)是核心難點，國外科研機構(gòu)開源后,，國內(nèi)掀起了一波做機器狗的熱潮,。但事情總有兩面性，對于那些投入研發(fā)多年但未來得及發(fā)布成品的公司來說,，無疑是一種打擊,，“努力多年全白費了”。
趙同陽的多夠機器人便險些“夭折”,。MIT開源后,，他自研的機器狗一下子失去了競爭優(yōu)勢，團隊也陷入絕望,。調(diào)整心態(tài)后,，趙同陽和團隊認真研究了MIT的開源資料，發(fā)現(xiàn)僅靠公開文件做出的四足機器人效果并不理想,，無法直接造出好產(chǎn)品,。
“算出來是一個樣子，做出來是另一個樣子,?！壁w同陽和團隊迅速對原有機器人進行了升級。多夠自研的第一代機器狗不但能行走,、跳躍,、后空翻，還能像雪橇犬那樣拉車載人,。更關(guān)鍵的是,，產(chǎn)品單價降到了1.8萬元，不及波士頓動力機器狗十分之一,。
趙同陽告訴《中國新聞周刊》,，成本控制主要得益于珠三角完整的供應(yīng)鏈和強大的生產(chǎn)制造能力。同時,，機器人所有的零部件,、核心關(guān)節(jié)均為自主研發(fā)，可以直接通過工廠生產(chǎn)制造，減少了中間成品采購的巨大投入,。
“產(chǎn)品有非常多層次,。并不是有一個開源方案就可以的?！比ツ甑?，在一場科技圈大會上，王興興公開表示,，產(chǎn)品由工業(yè)設(shè)計,、生產(chǎn)制造、零部件,、可靠性,、各種認證、無線通信等各種細節(jié)共同構(gòu)成,，能做出機器人只說明擁有了基本的入場券,，之后還有很多事情要做。
類比到無人機領(lǐng)域,，行業(yè)發(fā)展熱度持續(xù)了十多年,。國內(nèi)外無人機開源方案從五六年前陸續(xù)公開，一個本科在校生從零開始動手做無人機,，僅需幾個月時間。但時至今日,，真正做出產(chǎn)品級無人機依舊是非常大的挑戰(zhàn),。
“在大眾消費端，國產(chǎn)機器狗已經(jīng)成功制造了爽點,，但還沒解決規(guī)?；瘧?yīng)用的痛點。對民用場景的探索將成為四足機器人公司接下來的重點方向之一,?！崩畛治觯诒姸嘈枨笥楷F(xiàn)的當下,，除了降低售價,，更重要的是找到機器狗真正能解決的現(xiàn)實問題，才能促成規(guī)?；瘧?yīng)用,。
王興興也認為：“更重要的是挖掘更大的市場，來創(chuàng)造更大的需求,，從而推動整個行業(yè)發(fā)展,。”他曾公開表示，本輪產(chǎn)業(yè)熱帶動的人形機器人發(fā)展效率已經(jīng)遠超過去十幾年,，本質(zhì)是采用了機器狗過去的技術(shù)積累,，以及新的 AI 技術(shù)，這也讓一眾四足機器人企業(yè)在這波熱潮中快速推出了雙足機器人產(chǎn)品,。
“用人形機器人講故事,、融資，用機器狗先實現(xiàn)商業(yè)化落地,?！鼻笆隹萍碱I(lǐng)域投資人表示，未來一兩年會看到更多四足機器人的應(yīng)用場景,，例如,，當無人系統(tǒng)搭建完成后，以在復雜地形通過能力為核心的機器狗將迎來新的發(fā)展機遇,。
高工機器人研究所的報告顯示,，2023年全球四足機器人市場銷量約3.40萬臺，同比增長76.86%,。預(yù)計到2030年全球四足機器人銷量有望超56萬臺,。盡管目前四足機器人技術(shù)主要還在研發(fā)階段和特殊場景試用中，但隨著技術(shù)的不斷成熟,、成本的降低以及應(yīng)用場景的拓展,，四足機器人價格將持續(xù)下行，市場規(guī)?？傮w將繼續(xù)增長,。
現(xiàn)實訂單比預(yù)想來得更快。今年在央視非遺晚會和北京衛(wèi)視春晚亮相后,，云深處的30多只機器狗在春節(jié)前后全部被“借”走,，連公司用作展示的老款機器狗都被客戶盯上，在德清工廠生產(chǎn)線上的“狗”也都已經(jīng)有了主人,。
要回答機器狗在日常生活中到底能做什么,，需要產(chǎn)品天才來給出定義，王建明透露,，機器人賽道內(nèi)的投資重點也在快速轉(zhuǎn)變,，相比于早年更看重技術(shù)能力，“有市場sense和產(chǎn)品sense”的創(chuàng)始人的項目在近期更受關(guān)注,。
業(yè)內(nèi)普遍認為,，距離人形機器人大規(guī)模進入家庭還需要五到十年，而機器狗的落地會更早,?！癆I驅(qū)動下的機器人智能化水平不斷提升，四足機器人的‘iPhone時刻’不會等太久?！崩畛f,。（記者 李明子）