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：3.9萬
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)?！闭憬髮W(xué)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(zé)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(fù)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)?；€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?！庇⒅Z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?！矮C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(fēng)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(xué)“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(xué)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(xué)習(xí)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(xué)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)?！巴ㄟ^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),。”杭州云深處科技有限公司首席技術(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,。”王建明說,，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”,?！熬呱碇悄茴I(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。”
“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┬驴萍迹缓笤趪鴥?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?！?/span>
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(fēng)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),。“說到底,，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,。”前述科技領(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(fù)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(fēng)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(xué)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。現(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(xué)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(xué)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?！蓖踅髡f，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,。”去年底,，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)模化應(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,。”李超分析,，在眾多需求涌現(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?！彼_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,。”前述科技領(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(fù)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)模總體將繼續(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）