2021年春晚，宇樹科技的機器狗在舞臺上站起來拜年要紅包的情景讓大家倍感新奇，沒想到一只機器狗居然可以站立拜年！

2021年春晚剛過不久，騰訊Robotics X實驗室推出其第一款從軟件到硬件都完全自主研發(fā)的四足機器人——多模態(tài)四足機器狗Max。

比宇樹科技的春晚拜年狗更加令人驚奇的是機器狗Max不僅能實現(xiàn)站立拜年，站立之后居然還能依靠其肘部的滑輪實現(xiàn)直立前進，且行進速度還挺快。在平坦的地面上，依靠肘部的四個輪子，機器狗Max的最高速度可達25km/h。

機器狗Max的這個變形屬實讓大家驚訝了一把，網(wǎng)友紛紛吐槽：一只機器狗居然有輪子，不僅能把腿收起來像汽車一樣跑，還能兩腳著地站著跑！屬實有點魔幻過頭！好家伙這是造機器狗還是造變形金剛呀！

網(wǎng)友的吐槽顯示了大家對騰訊Robotics X實驗室推出的機器狗Max變形功能的調(diào)侃和震驚，但另一方面也側(cè)面反映出一個問題那就是：加了輪子的四足機器人到底還是不是四足機器人？當四足機器人站起來用雙足行走時到底該稱之為四足機器人還是雙足機器人？

▍四足機器人過去與現(xiàn)狀？

大家普遍認為外形與四足動物相似，擁有四條腿，可以實現(xiàn)自主行走的機器人就是四足機器人。四足機器人的研究早在上個世紀就開始了，麻省理工學院的 M. Raibert 1986年開發(fā)出第一臺能夠行走和奔跑且完全動態(tài)穩(wěn)定的四足機器人并于1992年成立外國波士頓動力公司，為外國國防部和陸軍設(shè)計大型四足機器人。

而后，日本的本田、豐田、索尼等汽車和電子巨頭也紛紛成立研究足式機器人的部門。我國研究四足機器人的起步時間較晚，直到2010年才研制成功國內(nèi)第一臺液壓驅(qū)動四足仿生機器人。

但我國四足機器人發(fā)展較快，目前已有宇樹科技、云深處、蔚藍等多家國際知名品牌。騰訊、小米等國內(nèi)知名巨頭企業(yè)也開始涉足四足機器人研發(fā)，前不久，小米還發(fā)布了新品四足機器狗“鐵蛋”。

▍四足機器人研究為什么受企業(yè)歡迎？

足類機器人有六足機器人、四足機器人、雙足機器人，尤其是六足機器人在穩(wěn)定性上更強，為什么無論是國內(nèi)還是國外大多數(shù)公司仍是以研究四足機器人為主呢？

相較于四足機器人而言，其實六足機器人更簡單，具有更高的穩(wěn)定性。但與大型六足機器人相比履帶式比六足更有優(yōu)勢。由于六足機器人的外形限制，只能制作小型，其應(yīng)用場景也就因此有了諸多要求，大規(guī)模商業(yè)化可能性不高。而雙足機器人則在平衡性方面要求較高，目前各項技術(shù)也尚未成熟，仍有很長一段路需要走。

四足機器人可以看做是從六足到雙足機器人的過渡階段。四足機器人穩(wěn)定性強能適應(yīng)不同地形且靈活機動，外形可大可小，應(yīng)用場景更為廣泛；經(jīng)過近60年的發(fā)展已經(jīng)完成了從概念向理論樣機、實驗樣機、物理樣機的轉(zhuǎn)變；部分機器狗公司已經(jīng)開始商業(yè)化，嗅覺靈敏的商家開始察覺到賺錢的商機，各項原因的綜合作用下，許多全球知名企業(yè)開始入局四足機器人行業(yè)，發(fā)布新品四足機器人。

無論國內(nèi)還是國外，大部分企業(yè)入局四足機器人行業(yè)都是從機器狗開始的。一部分是因為波士頓動力、MIT等技術(shù)較為成熟的公司和團隊為定義市場逐漸開源運行代碼降低了機器狗的準入門檻；另一部分則大概是因為狗作為所有動物中最為常見的人類陪伴伙伴，其與人們的日常生活有著密切的聯(lián)系，從機器狗切入，可以迅速拉近四足機器人與人之間的距離，讓人們能較快在心理上接受。一個狗幾十萬人民幣的波士頓動力背負天價高級玩具的名聲也要以寵物狗的概念宣傳機器狗，大抵也是為機器狗走進千家萬戶做鋪墊。

▍以寵物狗揚名的四足機器狗到底能做些什么？

機器狗曾經(jīng)是一種以軍用為研究目標的新產(chǎn)品，直到近幾年才逐漸開始商業(yè)化，其在應(yīng)用場景方面仍然有很大的空間尚未被開發(fā)。目前，雖然制作機器狗的技術(shù)、機器狗的運行代碼和知名的機器狗開發(fā)公司都已經(jīng)成熟，但成本價較高和民眾接受度不高的現(xiàn)實仍然限制著其商業(yè)化的開展進度。目前一些較為出名的機器狗公司已經(jīng)開啟了機器狗作為特種機器人的商業(yè)化探索之路，但民用和普及化方面仍尚在摸索之中。

(1) 宇樹科技（Unitree Robotics ）

杭州宇樹科技有限公司是一家成立于2016年的機器狗公司，很多人將其視為我國的波士頓動力。已推出Laikago、Aliengo、A1、Go1等多款產(chǎn)品，比起波士頓動力動輒幾十萬的機器狗，宇樹科技的要便宜很多，大多售價在一萬元左右。

也因此其銷售大多是以科研機器人的形式賣給國內(nèi)外的高校和科研機構(gòu)做研究。雖然宇樹科技宣傳時也強調(diào)了寵物狗的概念，對機器狗可跟隨、可幫拿東西等功能進行了營銷，但因為價格和認知概念的原因，現(xiàn)在仍鮮少有人為機器寵物狗買單。

(2) 云深處科技（DEEP Robotics ）

杭州云深處科技有限公司成立于2017年，同樣也是一家致力于智能四足機器人產(chǎn)品研發(fā)的機器狗公司。不同于宇樹科技走科研機器人的路子，云深處從機器狗特種機器人的屬性下手，致力于打造巡檢機器人品牌。其研發(fā)的防護版“絕影X20”是國內(nèi)首款基于行業(yè)應(yīng)用真實反饋完成產(chǎn)品革新的智能機器狗，同時也是國內(nèi)首款具備工業(yè)級防水的智能四足機器人。

絕影X20不僅可實現(xiàn)精準自然導航、動態(tài)避障、地形識別、人機交互等功能，還可以背負40公斤重量在雨水和粉塵的環(huán)境中巡防，為氣候多變區(qū)域的工業(yè)巡檢場景，提供更全面的解決方案。云深處科技已同國家電網(wǎng)、南方電網(wǎng)、華為、中電?？怠⑽覈娮涌萍技瘓F、廣聯(lián)達等企業(yè)開展長期深度合作，在電力巡檢和建筑工地等場景沉淀了豐富的實戰(zhàn)經(jīng)驗，此前已成功實現(xiàn)一條機器狗覆蓋25000米變電站巡檢。

(3) 蔚藍科技（WEILAN）

創(chuàng)建于2019年的南京蔚藍智能科技有限公司在創(chuàng)建之初就發(fā)布了世界上首款四足機器人形態(tài)的個人機器人項目——阿爾法機器狗，這同時也是世界上首個定位為通用型四足形態(tài)個機器人的產(chǎn)品。蔚藍機器狗的技術(shù)，包括算法部分、硬件部分和制造部分，完全依靠國內(nèi)自主力量完成。

在基于現(xiàn)實需求研發(fā)新品的基礎(chǔ)上，蔚藍科技通過將人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、5G、虛擬現(xiàn)實/增強現(xiàn)實、智能駕駛、群體智能等技術(shù)集成于機器狗，形成了其打造面向所有家庭和企業(yè)的個人機器人的發(fā)展路線。

(4) 幽靈機器人公司(Ghost Robotics)

成立于2015年的幽靈機器人公司開發(fā)的中型四足機器人Vision 60機器狗在軍場景活躍非常。Vision60具有智能繪圖功能，可以伴隨作戰(zhàn)人員一起前往戰(zhàn)區(qū)，并且連續(xù)不斷的對周圍地形進行繪制，甚至利用特殊的探測手段發(fā)現(xiàn)人類發(fā)現(xiàn)不了的潛在危險比如地雷等。同時，Vision 60還可搭載智能計算機和光學或紅外鏡頭等用以將機器狗的執(zhí)勤情況和前線情況實時反饋到控制員或者指揮中心。據(jù)悉，Vision 60已在外國莫哈韋沙漠的一個空軍基地地面執(zhí)行周邊防御任務(wù)，偵察飛機外部的威脅，其在2021年9月還參加了外國有史以來規(guī)模最大的高科技演習。

除了軍事，幽靈機器人還將有可能被應(yīng)用于救援工作。賓夕法尼亞大學的學生們在Ghost上開發(fā)了一系列的程序，期望充分發(fā)揮四足機器人靈活、負載能力強等優(yōu)勢，將其應(yīng)用于極具危險性的礦井下救援任務(wù)中。從披露的測試視頻上來看，他們?nèi)〉昧瞬诲e的成果。

(5) ANYbotics

創(chuàng)建于2016年的ANYbotics是蘇黎世聯(lián)邦理工學院機器人系統(tǒng)實驗室（RSL）的衍生公司，其團隊由一群蘇黎世聯(lián)邦理工學院走出來的工程師組成，該團隊自2009年以來就一直在研究四足機器人了。令ANYbotics聞名的產(chǎn)品 ANYma因其防水、防風雨、可在復雜的大型工業(yè)設(shè)施中實現(xiàn)自主導航等特點已被多家公司挖掘。

瑞士知名建筑公司Losinger Marazzi、世界上最大鐵礦石礦砂生產(chǎn)和供應(yīng)商Vale、全球最大化學品制造商之一巴斯夫、世界領(lǐng)先鐵路設(shè)備制造商 StadlerService、全球能源和解決方案公司PETRonAS 都已與ANYbotics建立了合作關(guān)系。

機器人檢測專家團隊通過給 ANYmal加裝麥克風、熱成像儀、高清變焦攝像頭、 LED 聚光燈及其他定制組件，令其更加符合客戶需求。如今ANYmal已被應(yīng)用于在建筑工地站點巡邏和報告安全問題、在礦業(yè)開采的 Cauê 底層自主執(zhí)行例行檢查并在運營和停機期間提供改進報告、在化學品倉庫檢測倉庫安全和收集相關(guān)數(shù)據(jù)、在火車站等地檢查列車及軌道安全情況、在石油和天然氣平臺進行自主機器人檢查等多種工作情景。

如今這家公司正在進行輪-腿混合式復雜地形ANYmal的更深一步研究，企圖改進現(xiàn)有四足機器人所存在的速度慢、續(xù)航短等不足之處。

(6) 波士頓動力（Boston Dynamics）

波士頓動力是最早進行四足機器人研發(fā)的公司之一。2005年讓波士頓動力名聲大噪的機器狗Big Dog就是由外國國防部國防高等研究計劃署（DARPA）資助其研究的。Big Dog是專為高效化軍隊物資補給所研發(fā)的運輸機器人，其穩(wěn)定性極強，在負載重物的情況下被狠狠踹一腳仍能保持穩(wěn)定不側(cè)翻。雖然Big Dog最后因為噪音太大不符合戰(zhàn)斗使用的規(guī)格被放棄，但在非戰(zhàn)斗情景下作為搬運工具是完全沒有問題的，只是成本有億點高。

2019年開啟商業(yè)化試水之路的波士頓動力也考慮到了機器狗成本較高的問題，開始向企業(yè)出租其首款商用機器人產(chǎn)品——Spot四足機器人。通過加裝傳感器負載、激光掃描儀等硬件和軟件對機器狗進行個性化定制改造，目前Spot已被廣泛應(yīng)用于檢查、建筑、公共安全、公用事業(yè)等多個領(lǐng)域。

通過為 Spot 配備高分辨率 30 倍光學變焦平移/傾斜/變焦攝像頭檢測某些位置的漏水跡象，配備紅外 (IR) 攝像頭檢測“熱門”，即設(shè)備過熱的地方，波士頓動力完成了對Spot檢查電廠潛在問題的個性化改造，為外國National Grid因閥門大廳里設(shè)備角度和電器危險等問題，急需一種無需關(guān)閉閥門大廳即可檢查閥門大廳的 Sandy Pond 高壓直流換流站，提供了解決方案。

在確認敏感的晶閥管不會影響機器狗也不會被機器狗影響后，國家電網(wǎng)和波士頓動力達成合作，使用了2個 Spot 機器人作為員工監(jiān)控該站的重要工具，來確保員工安全并確保關(guān)鍵設(shè)施的正常運行時間。

通過將傳感器負載、激光掃描儀等硬件和軟件添加到Spot，波士頓動力完成了對機器狗從事建筑行業(yè)工作的定制化改造。改造后的Spot可以完成站點進度監(jiān)控、BIM模型比較、數(shù)字孿生創(chuàng)建等復雜工作，吸引了德國初創(chuàng)公司Holobuilder；英國知名國際性建筑、規(guī)劃和設(shè)計公司 Foster + Partners ；外國最大私人建筑公司之一Brasfield& Gorrie 及其長期合作伙伴外國無人機解決方案提供商DroneDeploy；世界頂級建筑公司Swinerton 與波士頓動力達成合作。

在公共安全方面，警察部門使用 Spot 檢查可疑包裹和環(huán)境中是否有危險材料或爆炸物，遠程評估敵對威脅，并在緊急響應(yīng)場景中搜索結(jié)構(gòu)危險的環(huán)境；消防部門使用Spot遠程查看潛在危險情況，通過在采取行動之前遠程評估現(xiàn)場，可以做出更明智的決定，從而降低風險、提高安全性，保護急救人員和公眾的安全。雖然Spot在警局的工作迫于“政治正確”無疾而終，但其在行動中與警察的配合和表現(xiàn)無疑為四足機器人的發(fā)展指明了一個方向。

在公用事業(yè)方面，遠程醫(yī)療機器作為一個新的應(yīng)用場景也已開始被波士頓動力公司所挖掘。Spot已于去年在波士頓的一家醫(yī)院使用。通過給Spot加裝iPad和雙向收音機，實時傳輸醫(yī)生的實時信息，Spot減少了醫(yī)護人員與潛在新冠陽性患者的互動，在保護醫(yī)護人員的同時也節(jié)省了有限的個人防護裝備。

波士頓動力正積極研究為Spot加裝遠程生命檢查，以使用熱像儀技術(shù)執(zhí)行溫度檢查和呼吸頻率等計算任務(wù)；將外部開發(fā)的邏輯應(yīng)用于外部安裝的RGB攝像機，以捕獲變化的血管收縮以測量脈搏頻率；加裝紫外線消毒以對醫(yī)院區(qū)域進行消毒。這些通過實踐總結(jié)出的想法和創(chuàng)新為四足機器人開發(fā)醫(yī)療場景提供了一定的思路。

在探索地球之外是否有生命方面，Spot也將發(fā)揮重要作用。波士頓動力與 NASA 噴氣推進實驗室共同改造了一個由Spot組成的強大機器人團隊：一臺可以不受地形限制隨意走動、帶有通信等強大功能的Spot負責探索與通信；一臺帶有機械臂的Spot負責取出拭子并采集詳細樣本，然后將其放入儀器中進行化學成分分析；一臺配備先進相機可以非常近變焦、看到不同光譜的Spot負責觀察；及其他加裝不同設(shè)備的Spot。在將這些機器人放入深達數(shù)百米、Spot事先沒有了解過地圖和環(huán)境特征的火星模擬洞穴進行探索外星生命演示時，取得了非常成功的成效。

▍四足機器人是升級版的AGV / AMR？

通過上述對四足機器狗應(yīng)用場景的總結(jié)很輕易就會發(fā)現(xiàn)，似乎每個品牌的機器狗在被應(yīng)用到現(xiàn)實場景中時，都對其本身進行軟件和硬件的加裝和改造。沒有外掛加持的機器狗更像是一個機動性更強、對復雜地形有著更好適應(yīng)性的移動工具，除了搬運東西沒有其他用途。

從這一點上看，可以將其看作是工業(yè)級應(yīng)用移動機器人AGV / AMR的升級版。如果將AGV / AMR看作是一種輪式的移動平臺，四足機器人則可以看做是輪式機器人的變形。通過對外形的改造，四足機器人在擴充AGV /AMR承載面積的同時，還改進了其對地面要求較高的輪式移動方式，對AGV /AMR進行了徹底的升級：輪式升級為四足將移動范圍由室內(nèi)擴大到了室外、應(yīng)用范圍則從物流擴大至建筑、醫(yī)療、巡檢等各個領(lǐng)域和行業(yè)。

四足機器人的研發(fā)初衷是作為一款移動交通運輸工具，當運輸因為技術(shù)的原因被迫舍棄，一只價格昂貴、能走路的機器狗看不到任何的方向。幸運的是，有一批四足機器人公司跳脫出了移動交通運輸工具的限制，從更廣的角度出發(fā)，將其視作移動平臺，開發(fā)出了各種應(yīng)用場景。把四足機器人作為移動平臺進行改造令其有了各種應(yīng)用可能，也為其開拓了更為廣闊的市場。

目前，四足機器人仍尚在起步階段，其應(yīng)用與市場仍有大片的空白等待各家爭搶。更加令人欣慰的是，我國沒有忽視掉四足機器人這個在未來有著巨大發(fā)展?jié)摿ι踔量赡苁穷嵏补I(yè)的存在。諸如騰訊、小米等我國企業(yè)已經(jīng)注意到了這一點并開始進軍四足機器人行業(yè)，較為成熟的四足機器人企業(yè)比如宇樹科技，我國也已經(jīng)擁有。希望這些我國四足機器人企業(yè)能抓住機遇、奮起直追在未來有更好的發(fā)展。