看點:四足機器狗正闖入你的生活!準備好了嗎?
還記得《黑鏡》里機器狗獵殺人類的恐怖場景么,電視劇的情節已經離我們越來越近了……
最近幾個月里,四足機器人不斷成為熱門話題,各家頻頻曬出四足機器人的看家絕技。它們有的能做后空翻,有的能拉動貨車,有的比人跑的還快,甚至還有能踢足球、鉆火圈的。
就在上周,MIT曬出的四足機器人獵豹踢足球的視頻又火爆了網絡,這個靈活的小家伙在草地上快速帶球奔跑,可以算是四足機器人里跑的最快的了。
不過,這些四足機器人里名氣最大的就要數波士頓動力的Spot了,作為網紅機器人,Spot展示過拉車、越障、開門、巡檢等一系列本領。
上周,波士頓動力的首席執行官Marc Raibert在Web Summit 2019峰會上說:“事實上,波士頓動力還沒有開始出售Spot機器狗,目前我們正在出租它們。”Marc Raibert還宣布了將在2020年完成1000個Spot的發貨。
除了在視頻里看到這些機器人的絕技,在今年的世界機器人大會上,我們也看到了瑞士ANYbotics公司的ANYmal C四足機器人。
ANYmal C現場展示了搬運、越障的能力,背著紙箱在穿過了“山洞”,爬上了樓梯。
起初,四足機器人是美國軍方為了戰場的負重作業提出的概念,2005年,波士頓動力還為美國軍方研發了最初的Bigdog四足機器人。不過Bigdog后來并沒有被用于戰場。
雖然Bigdog沒有在戰場上成為驍勇之師,但卻在全球掀起了四足機器人的研發熱潮。
這幾年,各家都在陸續曬出自己在四足機器人上的研發成果。我們發現,最近幾個月這種趨勢變得越來越強烈,四足機器人似乎真的火了。
四足機器人火了!
上周MIT曬出了一段一群四足機器人Mini Cheetah集體踢足球的短片,視頻中Mini Cheetah進行了一場激烈的足球競賽,還有機器人在比賽中不慎被撞翻,不過它立馬靈活翻身重新投入了比賽。
除了足球賽,令人更加震驚的事情發生了,這些機器人居然排著隊整齊的來了個集體后空翻!
Spot作為網紅四足機器人自然也在不斷秀技能。
兩個月前,波士頓動力在YouTube放出了Spot商用的宣傳片,展示了Spot四足機器人自主開門關門、在崎嶇的工地完成巡檢的能力。
瑞士ANYbotics公司研發的四足機器人ANYmal C也在世界機器人大會上展示了自主導航、靈活避障、負重搬運的能力。
ANYmal C也是一款不斷迭代的產品,它的前身是ANYmal四足機器人,誕生于去年9月。當時ANYmal還只能完成行走、開門等動作。經過一年的技術積累,ANYmal C在行走的穩定性、避障的靈活性上都有了很大的提升。
美國弗吉尼亞大學的機器人實驗室RoMeLa也在今年9月推出了一款“與眾不同”的四足機器人AlPHRED 2。它的不同之處在于,雖然同樣是四足機器人,但它的行走方式非常特別,它的四足不分前后,前進時與雙足的行走方式相同,兩側的兩條腿一起移動。
而且AlPHRED 2的運動方式非常靈活,還可以跳著走、抬起一只腳用三足行走,甚至雙足行走,這時候剩下的“腳”就變成了“手”,可以用來搬東西或者開關門。
除了這些“國際大牌”,一個名叫AlienGo的國產四足機器人也引起了我們的注意。AlienGo是宇樹科技繼Laikago之后推出的又一款四足機器人。
宇樹科技的創始人王興興是個90后,2015年他成功研發出了與波士頓動力Spot四足機器人類似的機器狗Laikago,并創立了自己的公司宇樹科技。
與Mini Cheetah相比,AlienGo的體積要大得多,它身長60cm,重量接近20kg,不過AlienGo同樣能靈活的完成后空翻這樣高難度的“雜技”動作,它也可以算是目前全球最大而且最重的能直接原地后空翻的電驅動四足機器人。
四足機器人研發從一到多發生了什么?
四足機器人的火爆到底是不是突然發生的呢?為什么現在全世界都在研發四足機器人呢?
為了了解背后的原因,我們找到了清華大學自動化系的張文增教授,和與ANYbotics公司聯合研發ANYmal C的項目負責人,請他們梳理了四足機器人市場火爆的原因。
張文增教授說:“我看好四足機器人。”他告訴我們,其實足式機器人幾十年前就在世界各地開始了研究,這十幾年來,由于波士頓動力Bigdog的出現,又點燃了市場研發四足機器人的熱潮。
作為機器人行業的“標桿”,波士頓動力的一舉一動都會引起全行業的關注。Spot的商用也讓全球的機器人企業摩拳擦掌,紛紛開發自己的四足機器人。
張教授認為,四足機器人與雙足機器人相比,更容易產業化,因為四足機器人基于足式機器人的特點,又有優于輪式機器人的場地適應性,在草地、碎石路都能更好的通過,更接近四足動物。
機器人的足部有2個自由度,四足就是八個,全部或者部分驅動能夠實現更多姿勢。
中瑞福寧機器人有限公司ANYmal C項目負責人杜傳超從企業發展的角度解釋了四足機器人火爆的原因。
杜傳超說:“ 四足機器人的爆發也不只是今年這么火,從波士頓放出視頻以來幾年其實從一開始就有很多公司大家都一直在開發,因為這是技術發展的必然趨勢?!?/p>
足式機器人隨著仿真技術發展起來,杜傳超表示,之前的輪式的機器人 還不具備仿真四足的能力。正如同人的進化一樣,從學會翻身、爬行、行走,四足機器人現在到了“行走”階段,也就突然爆發了。
四足機器人背后的關鍵技術
四足,只是承載機器人能力的平臺,關鍵在于技術的配合。
視覺技術已經成為了智能設備必須具備的基本能力,3D攝像頭能讓機器人對周圍的環境有整體的感知,視覺技術與運動能力結合才能讓機器人順利的動起來。
與視覺技術密切配合的還有SLAM技術,自主導航規劃路徑是機器人智能化的表現。激光雷達幫助機器人構建地圖,靈活避開障礙物,精準的到達目的地。
機器人的交互功能也是機器人智能化的體現,語音傳感器、壓力傳感器、位置傳感器等等,都是實現機器人交互能力的基礎。
以配送為例,機器人要構建地圖、識別路線、實時避障,還要運載貨物,與用戶交流,把貨物送達到目標用戶手中。
四足機器人也被稱為機器狗,所以杜傳超認為,四足機器人的技術難度在于“仿真”,也就是機器人是否具備更接近四足動物的運動能力。
四足機器人的技術迭代在不斷改進機器人的智能化程度,在工程師控制下進行展示的機器人不具備實際應用能力。
四足是“炫技”還是應用革命
雖然現在四足機器人的研發十分火爆,但具體的落地還需要一段時間,波士頓動力的Spot也處于商用的部署階段。
張文增教授認為,目前四足機器人的技術還不夠成熟,視覺、交互等方面的配合還有待提升,不過目前已經可以在小范圍內靈活機動的使用了。
總體來說,四足機器人一般是以巡檢機器人為主,在道路條件不良的地方更加適用,四足機器人還能上下樓梯,應用的靈活性更高。
與四足機器人相比,雙足機器人在外形上更接近人類,看起來似乎技術難度也更高。
對此,杜傳超說:“ 四足和雙足是并行發展的,就如同動物和人,各有優勢和用途, 雙足是建立在四足技術上, 四足完美的解決后,雙足會更進一步的發展。”
結語:四足機器人的爆發不是一蹴而就
機器人技術的發展主要分為三個板塊,認知智能、感知智能和運動智能。
這些年發展較快的是認知智能和感知智能,認知智能主要體現在機器人的交互能力上,感知智能通過傳感器的升級實現能力提升。
四足機器人的爆發則是運動智能的提升,這不是一蹴而就的,是在AI、工程技術的共同推動下實現的機器人運動技術程度的大幅提升。
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