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隨著驅(qū)動(dòng)、智能控制等技術(shù)的高速發(fā)展，相對(duì)而言更加靈活機(jī)動(dòng)的四足機(jī)器人成了研究熱點(diǎn)。從概念向理論，從樣機(jī)到產(chǎn)品再至商業(yè)化，四足機(jī)器人走過了60年。
與我們常在商場(chǎng)、酒店、餐廳中見到的移動(dòng)機(jī)器人不同，擺脫了輪式或履帶式設(shè)計(jì)的四足機(jī)器人機(jī)動(dòng)性更強(qiáng)，具有機(jī)動(dòng)靈活、反應(yīng)敏捷、作業(yè)持久等特性。同時(shí)與雙足機(jī)器人相比，四足機(jī)器人較高的有效載荷與極強(qiáng)的平衡能力，也更利于控制、設(shè)計(jì)和維護(hù)。
四足機(jī)器人的優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在地形適應(yīng)性上，更強(qiáng)大的運(yùn)動(dòng)性能賦予四足機(jī)器人更多的應(yīng)用場(chǎng)景，廣泛的用途讓四足機(jī)器人受到企業(yè)等的青睞。
從技術(shù)層面來說，四足機(jī)器人集成了動(dòng)力系統(tǒng)部件的仿生結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、環(huán)境感知技術(shù)、自主控制技術(shù)、運(yùn)動(dòng)規(guī)劃、運(yùn)動(dòng)控制、SLAM等多種技術(shù)的先進(jìn)水平，非常適合二次開發(fā)，解鎖更多功能，實(shí)現(xiàn)客戶特殊需求。
隨著機(jī)器人性能和功能的提升，機(jī)器視覺也能被加在四足機(jī)器人身上，使它獲得了自主移動(dòng)、避障等能力。配合軟件可以完成導(dǎo)航規(guī)劃、自主定位、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，完全可以應(yīng)用于安防巡邏、應(yīng)急救災(zāi)、勘測(cè)探索、協(xié)助安檢和廠區(qū)巡檢，且不需要對(duì)應(yīng)用環(huán)境進(jìn)行改造，降低人力和前期投入成本，保障人員和作業(yè)安全，提升作業(yè)效率。
波士頓動(dòng)力從未開源
盡管民間一直傳言波士頓動(dòng)力有開源技術(shù)，專業(yè)人士都知道，波士頓動(dòng)力僅在公開演講中提過機(jī)器人將成為像安卓一樣無處不在的機(jī)器人開源平臺(tái)，并低調(diào)開源了用于自身產(chǎn)品二次開發(fā)的軟件系統(tǒng)，真正開源的是麻省理工大學(xué)(MIT)2018年底公開的Mini Cheetah相關(guān)技術(shù)，也是小米Cyber dog等國內(nèi)許多小型四足機(jī)器人在采用的開源技術(shù)，相關(guān)技術(shù)較為初級(jí)，當(dāng)時(shí)運(yùn)動(dòng)算法尚未實(shí)現(xiàn)上下樓梯，也不具備感知能力。
四足機(jī)器人市場(chǎng)仍處商業(yè)化早期
四足機(jī)器人的優(yōu)勢(shì)也決定它特殊的用途，眾所周知，波士頓動(dòng)力推出的第一款四足機(jī)器人，就是為美國軍隊(duì)研究設(shè)計(jì)的，能夠爬山涉水，承載較重的負(fù)荷重物，并能根據(jù)環(huán)境變化調(diào)整姿態(tài)，協(xié)助士兵完成各種行動(dòng)。這個(gè)四足機(jī)器人一經(jīng)研發(fā)，就被美軍應(yīng)用在阿富汗的戰(zhàn)爭(zhēng)試驗(yàn)場(chǎng)。
近年來，隨著智能控制、增材制造等技術(shù)不斷突破，四足機(jī)器人應(yīng)用范圍逐漸擴(kuò)展，行業(yè)商業(yè)化進(jìn)程加快。目前四足機(jī)器人已成為足類機(jī)器人行業(yè)研究熱點(diǎn)，但受成本、續(xù)航能力、市場(chǎng)認(rèn)可度低等因素限制，四足機(jī)器人普及化程度較低，應(yīng)用場(chǎng)景也有待進(jìn)一步開發(fā)。我國四足機(jī)器人行業(yè)發(fā)展速度較快，在國內(nèi)企業(yè)積極布局下，我國四足機(jī)器人商業(yè)化進(jìn)程將不斷推進(jìn)，目前行業(yè)發(fā)展已處于爆發(fā)前夕。
國內(nèi)“行業(yè)應(yīng)用級(jí)”四足機(jī)器人，令人眼前一亮
據(jù)悉，云深處成立于2017年，創(chuàng)始團(tuán)隊(duì)在相關(guān)領(lǐng)域已有10多年的技術(shù)積累，目前已研發(fā)出絕影、絕影X20、絕影Lite2、絕影Mini等大中小全系列的四足機(jī)器人產(chǎn)品，在避障、運(yùn)動(dòng)、平衡、移動(dòng)和交互方面都已經(jīng)有了突破性進(jìn)展。
基于關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)性能、運(yùn)動(dòng)控制和高動(dòng)態(tài)步態(tài)規(guī)劃控制等技術(shù)，絕影可以實(shí)現(xiàn)行走、跑步、奔跑和跳躍等各種步態(tài)，適應(yīng)臺(tái)階、斜坡、障礙、石子路、草地和雪地等復(fù)雜地形，還能輕松躍過約40厘米的障礙物，原地起跳高度70厘米，立定跳遠(yuǎn)距離可達(dá)1.5米。
同時(shí)，基于3D地圖構(gòu)建、自主定位和導(dǎo)航規(guī)劃技術(shù)，絕影還能實(shí)現(xiàn)室內(nèi)外環(huán)境下的自主移動(dòng)和動(dòng)態(tài)避障。交互方面還擁有遙控、觸摸、視覺、手勢(shì)和語音等多種交互模式。
現(xiàn)階段，絕影機(jī)器人主要可應(yīng)用于教育科研、安防巡檢、特種應(yīng)用、物流運(yùn)輸四大行業(yè)。例如在工業(yè)領(lǐng)域，云深處開發(fā)的工業(yè)防護(hù)級(jí)四足機(jī)器人絕影X20，具備全天候作業(yè)、強(qiáng)勁負(fù)載與擴(kuò)展空間、自主充電、全場(chǎng)景覆蓋、強(qiáng)勁算力與精準(zhǔn)感知等特點(diǎn)，能滿足變電站、電網(wǎng)、煉化廠區(qū)等領(lǐng)域的多變環(huán)境和高層級(jí)需求。
據(jù)云深處的負(fù)責(zé)人了解，他們先后突破了關(guān)鍵零部件、核心控制算法及智能感知等技術(shù)瓶頸。
●運(yùn)動(dòng)控制：采用先進(jìn)控制方法實(shí)現(xiàn)全身協(xié)調(diào)和柔順控制，適應(yīng)自然環(huán)境能力強(qiáng)；具有多種步態(tài)，可實(shí)現(xiàn)快速行走、跑跳、爬坡、上下臺(tái)階、倒地起立、跳躍等運(yùn)動(dòng)功能。
●智能感知：自帶智能感知模塊，可構(gòu)建復(fù)雜環(huán)境的3D-Map，具有自主定位、導(dǎo)航、人體識(shí)別和跟隨等功能；采用計(jì)算機(jī)視覺或深度學(xué)習(xí)等方法，結(jié)合行業(yè)應(yīng)用需求，開發(fā)視覺智能算法助力應(yīng)用落地。就像真實(shí)的動(dòng)物那樣，它的“大腦”能夠快速分析自己的處境，然后命令四肢做出相應(yīng)的作防止自己摔倒。
●核心部件：自研驅(qū)動(dòng)器、編碼器、關(guān)節(jié)模組等核心部件，大幅降低成本。
●運(yùn)動(dòng)能力：最大速度4.95m/s；跳高距離可達(dá)0.7m；跳遠(yuǎn)1.5m。
●感知能力：構(gòu)建高精度三維地圖；自主路徑規(guī)劃；自主避障。
●負(fù)重能力：最大作業(yè)負(fù)載85kg。
●越障能力：20cm障礙與樓梯、30°斜坡，草地、沙地、雪地、碎石、積水等復(fù)雜環(huán)境。
編輯觀點(diǎn)
國內(nèi)外的四足機(jī)器人市場(chǎng)都處于早期發(fā)展階段，關(guān)于四足機(jī)器人的商業(yè)化模式、應(yīng)用場(chǎng)景和落地路徑上，各家仍處于不斷摸索和嘗試的階段。當(dāng)然，隨著人工智能和5G等技術(shù)發(fā)展，將四足機(jī)器人與之相結(jié)合，讓四足機(jī)器人具有更強(qiáng)的能力，實(shí)現(xiàn)智能化，完成相互協(xié)作。使機(jī)器人能適應(yīng)復(fù)雜的環(huán)境，完成更加復(fù)雜的任務(wù)。相信隨著技術(shù)和市場(chǎng)的不斷成熟發(fā)展，期待國內(nèi)四足機(jī)器人企業(yè)能給我們帶來更多出乎意料的驚喜。
原標(biāo)題：全球四足機(jī)器人市場(chǎng)，你只知道波士頓動(dòng)力？
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