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廣皓天
9月23日，Dogotix(多夠機(jī)器人)正式發(fā)布了兩款已經(jīng)進(jìn)入批量生產(chǎn)階段的第二代高性能仿生四足機(jī)器人，它們的分別是“大狗”DG-160A和“小狗”DG-48A。
其中，“大狗”DG-160A自重為24KG，搭載峰值扭矩達(dá)到160N.m與24弧度每秒角速度爆發(fā)力的動(dòng)力電機(jī)，同時(shí)兼顧負(fù)重和高動(dòng)態(tài)性能的要求。“小狗”DG-48A自重13KG， 搭配峰值動(dòng)力48N.m電機(jī)負(fù)重6KG。這兩款新產(chǎn)品都基于老款基礎(chǔ)上做了更新，尤其是“大狗”DG-160A在輸出動(dòng)力、行駛速度、續(xù)航能力等方面較上一代有了較大提升，兼具負(fù)載與動(dòng)力，可能會(huì)成為行業(yè)參考的經(jīng)典設(shè)計(jì)。
Dogotix團(tuán)隊(duì)披露，第三代產(chǎn)品將在工業(yè)設(shè)計(jì)方面、動(dòng)態(tài)控制和軟件運(yùn)行算法方面進(jìn)行提高，正處于研發(fā)階段，將在不久后推出。
與波士頓相比，Dogotix到哪一步了？
Dogotix成立于2016年，主要進(jìn)行大型仿生機(jī)器人的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售。在過(guò)去的四年間，Dogotix已經(jīng)研發(fā)出了較為成熟的四足機(jī)器人產(chǎn)品。公司不僅致力于上層的機(jī)器人硬件研發(fā)，在底層技術(shù)上，從特種電機(jī)設(shè)計(jì)、減速機(jī)設(shè)計(jì)、控制器設(shè)計(jì)等，也都積累起了全套的知識(shí)產(chǎn)權(quán)。
截至目前，公司已經(jīng)積累起十幾項(xiàng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)，涵蓋從底層電機(jī)到應(yīng)用層的多項(xiàng)必要技術(shù)。
據(jù)介紹，相比傳統(tǒng)的輪式、履帶式機(jī)器人，多足機(jī)器人顯著的優(yōu)勢(shì)是其運(yùn)動(dòng)的靈活性和環(huán)境的適應(yīng)性，足式形態(tài)使其能夠適應(yīng)復(fù)雜路面的行走，實(shí)現(xiàn)爬樓梯等動(dòng)作，這些都是輪式、履帶式機(jī)器人不具備的特性。
另外在功能上，四足機(jī)器人具備多樣性。當(dāng)出現(xiàn)一些特殊需求時(shí)，四足機(jī)器人可以在后面兩足站立的前提下，將前面兩足作為手臂使用，這大大拓展了其使用場(chǎng)景。
在機(jī)器人行業(yè)，由于技術(shù)難度高，四足機(jī)器人是個(gè)前人鮮有涉足的新領(lǐng)域。國(guó)外較為的有波士頓動(dòng)力的機(jī)器狗，那么跟波士頓動(dòng)力的四足機(jī)器人相比，多夠的產(chǎn)品有哪些優(yōu)勢(shì)呢？
通過(guò)對(duì)比可以看出，DG-160A在輸出動(dòng)力、行駛速度、續(xù)航能力等方面已經(jīng)有了和波士頓動(dòng)力Spot mini同臺(tái)競(jìng)技的可能性。
雖然目前DG-160A相比于Spot mini還有一定差距，波士頓動(dòng)力得益于其20年的軟件技術(shù)積累在部分?jǐn)?shù)據(jù)上仍然具有一定優(yōu)勢(shì)，不過(guò)這種差距正在迅速的縮小。如果按照我們研發(fā)團(tuán)隊(duì)目前的研發(fā)和迭代速度，在未來(lái)的8-12個(gè)月，預(yù)計(jì)DG-160A在軟件方面也將同樣達(dá)到水平。
作為對(duì)標(biāo)波士頓動(dòng)力Spot mini的仿生四足機(jī)器人，Dogotix這款產(chǎn)品推出后，無(wú)疑會(huì)對(duì)行業(yè)領(lǐng)頭羊波士頓動(dòng)力的Spot mini 產(chǎn)生一定沖擊，和許多國(guó)產(chǎn)機(jī)器人類似，依賴于Dogotix產(chǎn)品優(yōu)質(zhì)的配置和僅為業(yè)界對(duì)標(biāo)產(chǎn)品的8%這個(gè)具有性價(jià)比的定價(jià)，定能為促進(jìn)中國(guó)仿生四足機(jī)器人這個(gè)行業(yè)的發(fā)展起到重要的推動(dòng)作用！
國(guó)內(nèi)外研究難點(diǎn)及發(fā)展趨勢(shì)
20世紀(jì)80年代開(kāi)始，我國(guó)相關(guān)高校和科研院所對(duì)四足機(jī)器人展開(kāi)系統(tǒng)研究。雖然基礎(chǔ)較弱、起步較晚，但得到了國(guó)家的極大重視，其研究列入了國(guó)家"863"計(jì)劃。目前，國(guó)內(nèi)有關(guān)四足機(jī)器人研究的中堅(jiān)力量主要集中在高校和少數(shù)研究機(jī)構(gòu)，其中上海交通大學(xué)、清華大學(xué)、山東大學(xué)、北京理工大學(xué)、同濟(jì)大學(xué)等高校的研究工作及其成果比較具有代表性。
國(guó)內(nèi)早進(jìn)行四足機(jī)器人研究的是以上海交通大學(xué)馬培蓀教授為主的研究人員。他們研制的關(guān)節(jié)式哺乳動(dòng)物型四足機(jī)器人JTUMM—III，整體有12個(gè)自由度，采用直流伺服電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，利用它的足端壓力傳感器，通過(guò)位置和力的混合控制，實(shí)現(xiàn)了機(jī)器人的低速動(dòng)態(tài)行走運(yùn)動(dòng)。
總體來(lái)說(shuō)，四足機(jī)器人的發(fā)展趨勢(shì)在不同技術(shù)層面和不同地區(qū)呈現(xiàn)不同的側(cè)重方向。
從地區(qū)分布上說(shuō)，國(guó)外對(duì)四足機(jī)器人的研究起步早、基礎(chǔ)厚、水平高。對(duì)四足器人的驅(qū)動(dòng)方式、運(yùn)動(dòng)形式、穩(wěn)定依據(jù)判定等存在技術(shù)分歧的部分都進(jìn)行過(guò)各種技術(shù)探索與科學(xué)嘗試，多傳感器融合技術(shù)也得到初步驗(yàn)證。尤其應(yīng)當(dāng)看到的是，美國(guó)由于軍方的介入，其新一代樣機(jī)已經(jīng)接近實(shí)用，這使其居于世界的地位。
國(guó)內(nèi)對(duì)四足機(jī)器人的研究因起步晚、基礎(chǔ)弱、水平低，特別是在系統(tǒng)理念、關(guān)鍵器件、基礎(chǔ)術(shù)等方面存在較大差距等原因，在四足機(jī)器人的行進(jìn)速度、負(fù)載能力等硬性指標(biāo)上以及針對(duì)地形和擾動(dòng)的自適應(yīng)控制技術(shù)方面均和國(guó)外研究水平相差甚遠(yuǎn)，需要奮起直追，迎頭趕上。
從技術(shù)層面看，四足機(jī)器人從初的完全人工操作到現(xiàn)在具有一定的智能化程度其相關(guān)技術(shù)如計(jì)算機(jī)視覺(jué)、自動(dòng)控制、人工智能、步態(tài)規(guī)劃和能源供應(yīng)等都取得了較大的進(jìn)展。此外，四足機(jī)器人的行走模式經(jīng)過(guò)了一個(gè)漫長(zhǎng)的發(fā)展時(shí)期，從初的靜態(tài)穩(wěn)定步行到特定環(huán)境中的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定步行，再到在非結(jié)構(gòu)化環(huán)境下的較為實(shí)用的動(dòng)態(tài)定步行，四足機(jī)器人在步行適應(yīng)性方面已經(jīng)有了長(zhǎng)足的進(jìn)步。隨著微處理器性能的步提升，越來(lái)越先進(jìn)的理論和算法被應(yīng)用到四足機(jī)器人的步態(tài)控制中，通過(guò)控制統(tǒng)、機(jī)械系統(tǒng)、環(huán)境之間的相互耦合傳遞運(yùn)動(dòng)，使四足機(jī)器人具有良好的穩(wěn)定性和適應(yīng)性。
四足機(jī)器人商用之路走向何方？
對(duì)于四足機(jī)器人而言，不管是對(duì)于建筑安全還是配送、家庭領(lǐng)域，其實(shí)目前都存在不小的商用難題。一方面是這些領(lǐng)域早有類似的機(jī)器人、無(wú)人機(jī)等先行入局，四足機(jī)器人向再進(jìn)去分一杯羹不太容易；另一方面，四足機(jī)器人的定價(jià)相對(duì)昂貴一些，應(yīng)用和維修成本不菲，導(dǎo)致商用落地困難。
目前四足機(jī)器人產(chǎn)品已經(jīng)進(jìn)入商用的公司并不多，波士頓動(dòng)力算其中之一。拿波士頓舉例，目前，波士頓動(dòng)力已經(jīng)為四足機(jī)器人找好了三大商用場(chǎng)景，即建筑安全、配送和家庭服務(wù)。但其實(shí)適合四足機(jī)器人落地的場(chǎng)景還有很多，比如道路巡檢、醫(yī)療運(yùn)輸、農(nóng)林植保等等，因此四足機(jī)器人企業(yè)不妨開(kāi)展更多領(lǐng)域的嘗試，拓展和深化商用范圍。
而在價(jià)格上，我們知道四足機(jī)器人的研發(fā)制造本來(lái)就難度巨大、成本不低，但只有物美價(jià)廉了，產(chǎn)品才能為市場(chǎng)更多的青睞和追捧。因此企業(yè)需要進(jìn)一步探索技術(shù)升級(jí)的可能性，以及從原材料、制造方式等方面對(duì)價(jià)格空間進(jìn)行壓縮。
此外，能否實(shí)現(xiàn)機(jī)器狗的量產(chǎn)，以及量產(chǎn)能力有多少，也是衡量其能都商用、商用空間有多大的重要依據(jù)。因此，四足機(jī)器人的商用之路雖然還很漫長(zhǎng)，但一只腳已經(jīng)踏在了路上。至于未來(lái)如何，敬請(qǐng)期待！
原標(biāo)題：新國(guó)產(chǎn)機(jī)器狗亮相！四足機(jī)器人商用之路走向何方？
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