對(duì)波士頓動(dòng)力來(lái)說(shuō),2020年最后一個(gè)月發(fā)生的事頗具戲劇性。
12月29日,波士頓動(dòng)力發(fā)布了機(jī)器人跳舞視頻,其運(yùn)動(dòng)能力和穩(wěn)定性讓業(yè)界和大眾驚嘆。在技術(shù)能力上,沒(méi)有人質(zhì)疑波士頓動(dòng)力的領(lǐng)先地位。
而在19天前,據(jù)韓國(guó)經(jīng)濟(jì)日?qǐng)?bào)報(bào)道,波士頓動(dòng)力的老東家軟銀以不到一萬(wàn)億韓元(約9.21億美元),將其賣給了韓國(guó)現(xiàn)代集團(tuán)。
軟銀一直積極推動(dòng)波士頓動(dòng)力的商業(yè)化:2019年6月推出首款商用四足機(jī)器人Spot,同時(shí)推動(dòng)兩足+輪式機(jī)器人Handle進(jìn)入倉(cāng)庫(kù)場(chǎng)景,參與物流工作。
外界難以徹底了解波士頓動(dòng)力的商業(yè)化成果,但面臨資金壓力的軟銀已經(jīng)失去了耐心。技術(shù)強(qiáng)大的波士頓動(dòng)力,再一次被出售,讓業(yè)界和大眾不免擔(dān)憂腿足機(jī)器人的商業(yè)前景。
不過(guò),行業(yè)內(nèi)對(duì)此也有不同聲音。國(guó)內(nèi)一家四足機(jī)器人初創(chuàng)公司宇樹(shù)科技CEO王興興在知乎上寫道:“大可不必為BD(波士頓動(dòng)力)這純商務(wù)上的變故而感到擔(dān)憂什么的。畢竟單純從這商業(yè)上的一些消息,幾乎完全沒(méi)法推測(cè)實(shí)質(zhì)的交易內(nèi)容,沒(méi)準(zhǔn)對(duì)BD是好事都有不少可能??茖W(xué)技術(shù)的商業(yè)化,難免會(huì)有一些波折。即使對(duì)于PC、手機(jī)這樣完全顛覆人類生活的科技產(chǎn)品,商業(yè)上都波折不斷。”
有趣的是,與波士頓動(dòng)力因再次被賣而陷入爭(zhēng)議相比,中國(guó)本土的腳足機(jī)器人領(lǐng)域,正變得越來(lái)越有活力,產(chǎn)品和融資的進(jìn)展可以用“如火如荼”來(lái)形容,同時(shí)一些商業(yè)化嘗試逐漸浮現(xiàn)。
中國(guó)本土腳足機(jī)器人發(fā)展幾何?
腳足機(jī)器人可分為單足、雙足、四足和多足,中國(guó)本土的腳足機(jī)器人研究,主要集中在雙足和四足。在關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)方案上,普遍采用電機(jī)驅(qū)動(dòng)。
波士頓動(dòng)力的雙足機(jī)器人Atlas采用液壓驅(qū)動(dòng),雖然抗負(fù)載剛性更大、驅(qū)動(dòng)力更強(qiáng),但噪音大、功耗高,而且機(jī)器人自重更重,不適用于工業(yè)機(jī)械以外的領(lǐng)域。而電機(jī)驅(qū)動(dòng)噪音小,機(jī)器人自重更輕,適用場(chǎng)景更加廣闊。波士頓動(dòng)力首款商業(yè)化四足機(jī)器人Spot,也是采用電機(jī)驅(qū)動(dòng)。
雙足機(jī)器人方面,商業(yè)公司主要有鋼鐵俠科技、優(yōu)必選、樂(lè)聚機(jī)器人和荷福人工智能。
成立于2015年、研發(fā)團(tuán)隊(duì)來(lái)自中國(guó)科學(xué)院和航空航天所的“鋼鐵俠科技”,是中國(guó)本土最早開(kāi)發(fā)商業(yè)化大型雙足機(jī)器人的公司之一。
目前,鋼鐵俠科技已經(jīng)迭代了三代雙足機(jī)器人產(chǎn)品。2016年3月研發(fā)出第一代雙足機(jī)器人ART-0,能像人一樣雙腿行走,但只有12個(gè)自由度。2017年8月,研發(fā)成功第三代雙足機(jī)器人ART-2,有36個(gè)自由度,加入了十指,可以像人一樣做各種手勢(shì)和抓取物品,整體運(yùn)動(dòng)速度也明顯提升。
除了直接開(kāi)發(fā)大型仿人雙足機(jī)器人,中國(guó)本土企業(yè)還存在另外一種路線:先從小型雙足機(jī)器人切入教育或娛樂(lè)市場(chǎng),再研發(fā)大型仿人雙足機(jī)器人。代表的企業(yè),有優(yōu)必選和樂(lè)聚機(jī)器人。
優(yōu)必選最早通過(guò)小型雙足機(jī)器人Alpha打開(kāi)了教育市場(chǎng),樂(lè)聚機(jī)器人也有針對(duì)教育市場(chǎng)的Aelos系列。2017年和2018年CES上,樂(lè)聚機(jī)器人和優(yōu)必選的中大型人形雙足機(jī)器人相繼亮相。
樂(lè)聚機(jī)器人的Talos在2017年亮相時(shí),身高只有60厘米,為波士頓動(dòng)力Atals的三分之一,后來(lái)又“長(zhǎng)高”了一點(diǎn)。其特點(diǎn)在于步態(tài)算法,能快速行走,最大步幅間隔大約是15厘米,每秒可以邁出3步,速度達(dá)到45cm/s,相當(dāng)于一個(gè)小孩的行走速度。
而優(yōu)必選的Walker在2018年CES上亮相。當(dāng)時(shí),Walker還只有雙腿沒(méi)有胳膊和手。2019年1月CES,經(jīng)過(guò)一年研發(fā),Walker新一代亮相,增加了雙臂和雙手,結(jié)合機(jī)器視覺(jué)能力,可以實(shí)現(xiàn)手眼協(xié)調(diào)抓取。此外,Walker的運(yùn)動(dòng)和平衡能力得到了提高,即使受到外部沖擊,也能自己調(diào)整平衡。
四足機(jī)器人方面,云深處、宇樹(shù)科技、智擎、蔚藍(lán)等一批初創(chuàng)公司都處于成長(zhǎng)期。
云深處和宇樹(shù)科技都位于杭州,前者成立于2017年底,由浙江大學(xué)智能系統(tǒng)與控制研究所孵化而來(lái),后者在2016年成立,創(chuàng)始人來(lái)自上海大學(xué)機(jī)械工程專業(yè)。
兩家公司都靠產(chǎn)品打響了名頭。云深處的“絕影”在2018年初亮相,展示了爬坡踏雪等多個(gè)場(chǎng)景的運(yùn)動(dòng)能力,雖然步態(tài)平滑程度不如波士頓動(dòng)力的機(jī)器人,但依然吸引了很多關(guān)注。而后,絕影經(jīng)過(guò)兩次關(guān)鍵升級(jí),運(yùn)動(dòng)能力得到提升,實(shí)現(xiàn)了四腳原地跳躍和遠(yuǎn)跳,能更好地適應(yīng)復(fù)雜環(huán)境。
宇樹(shù)科技的“萊卡狗”(Laikago)則在2017年9月發(fā)布,采用電機(jī)驅(qū)動(dòng)。2018年,“萊卡狗”開(kāi)始少量出貨,讓宇樹(shù)科技成為國(guó)內(nèi)首個(gè)正式對(duì)外發(fā)售高性能自足機(jī)器人的企業(yè)。
在云深處和宇樹(shù)科技之后,中國(guó)本土做四足機(jī)器人的初創(chuàng)公司逐漸多了起來(lái)。原因在于,2019年3月麻省理工開(kāi)源了MiniCheetah的核心技術(shù),一個(gè)小團(tuán)隊(duì)在此基礎(chǔ)上就能優(yōu)化設(shè)計(jì)出商業(yè)化產(chǎn)品,典型的公司有深圳智擎和南京蔚藍(lán)。
中國(guó)本土腿足機(jī)器人的商業(yè)化探索
在全球范圍,對(duì)腿足機(jī)器人的商業(yè)化探索,依然在早期階段,并且面臨著諸多阻礙,中國(guó)本土也不例外。
高成本,是制約腿足機(jī)器人商業(yè)化的關(guān)鍵問(wèn)題。波士頓動(dòng)力的首款商業(yè)化四足機(jī)器人Spot,售價(jià)高達(dá)7.45萬(wàn)美元(約合人民幣53萬(wàn)元)。2020年10月,波士頓動(dòng)力CEORobPlayter透露,Spot訂單數(shù)為260份。
本田的雙足仿人機(jī)器人Asimo,運(yùn)動(dòng)能力極強(qiáng),自由度和靈活度極高,被視為該品類的標(biāo)桿,但相應(yīng)地,價(jià)格也高達(dá)兩三百萬(wàn)美元。2018年6月,因?yàn)閮r(jià)格太高商業(yè)化受阻,本田決定停止研發(fā)Asimo。
如何在腳足機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)能力和售價(jià)間作出平衡,考驗(yàn)著所有從業(yè)者。在大型雙足機(jī)器人領(lǐng)域,以優(yōu)必選為例,他們通過(guò)自研伺服舵機(jī)、硬件模塊化和減少制造及維護(hù)成本等方式,降低Walker的售價(jià)。優(yōu)必選科技相關(guān)負(fù)責(zé)人告訴品玩,當(dāng)大型腿足機(jī)器人能以一輛中檔轎車的價(jià)格進(jìn)入家庭時(shí),才有機(jī)會(huì)進(jìn)一步普及。
而在四足機(jī)器人領(lǐng)域,中國(guó)本土一些基于開(kāi)源方案的公司,已經(jīng)把產(chǎn)品價(jià)格拉低到3萬(wàn)多的水準(zhǔn)。比如南京蔚藍(lán),最便宜的型號(hào)AlphaDogC100,價(jià)格3.69萬(wàn)元起。不過(guò),AlphaDogC100型號(hào)是個(gè)中型尺寸,而且只有基礎(chǔ)的載重能力,最高5千克(波士頓動(dòng)力的Spot載重最大為14千克),運(yùn)行時(shí)間也不長(zhǎng),持續(xù)行走只有1.5小時(shí)。而大尺寸、大載重的四足機(jī)器人產(chǎn)品,價(jià)格在18.69萬(wàn)之上。
應(yīng)用場(chǎng)景,是腳足機(jī)器人需要突破的另一個(gè)難題。目前,中國(guó)本土商業(yè)公司的切入點(diǎn)集中在科研、展覽、工業(yè)巡檢和商業(yè)服務(wù)場(chǎng)景。
比如,優(yōu)必選針對(duì)科研場(chǎng)景推出了綜合科研平臺(tái)——大型仿人服務(wù)機(jī)器人Walker+仿真平臺(tái),包含標(biāo)準(zhǔn)硬件、仿真平臺(tái)以及配套軟件服務(wù)。鋼鐵俠科技的商業(yè)化客戶,也主要為高校和科技展覽館,主要是因?yàn)閮烧邔?duì)價(jià)格都不太敏感,而且有固定需求。
云深處的絕影四足機(jī)器人,同樣面向科研。一個(gè)最近的案例是,2020年11月騰訊RoboticsX實(shí)驗(yàn)室基于絕影硬件的基礎(chǔ)上,開(kāi)發(fā)了自足機(jī)器人Jamoca。搭載上騰訊自主研發(fā)的“大腦”,Jamoca成為國(guó)內(nèi)首個(gè)能完成走梅花樁復(fù)雜挑戰(zhàn)的四足機(jī)器人。
在科研和展覽之外,商業(yè)公司還會(huì)嘗試切入到一些細(xì)分垂直行業(yè)。比如,四足機(jī)器人的跨越障礙物能力,可以讓其進(jìn)入一些環(huán)境比較危險(xiǎn)和惡劣的場(chǎng)地,代替人工去完成工作,比如電力/鐵路巡檢、消防救援、環(huán)境應(yīng)急監(jiān)測(cè)。目前,上海電力電纜公司已經(jīng)嘗試用云深處的絕影,進(jìn)行線路巡檢測(cè)試。
雖然中國(guó)本土腿足機(jī)器人發(fā)展迅速,但從整個(gè)行業(yè)的發(fā)展來(lái)看,依舊處于降低產(chǎn)品成本和探索應(yīng)用場(chǎng)景階段。波士頓動(dòng)力所面臨過(guò)的問(wèn)題,本土玩家也躲不過(guò)。