對波士頓動力來說,2020年最后一個月發(fā)生的事頗具戲劇性。
12月29日,波士頓動力發(fā)布了機器人跳舞視頻,其運動能力和穩(wěn)定性讓業(yè)界和大眾驚嘆。在技術(shù)能力上,沒有人質(zhì)疑波士頓動力的領(lǐng)先地位。
而在19天前,據(jù)韓國經(jīng)濟日報報道,波士頓動力的老東家軟銀以不到一萬億韓元(約9.21億美元),將其賣給了韓國現(xiàn)代集團。
軟銀一直積極推動波士頓動力的商業(yè)化:2019年6月推出首款商用四足機器人Spot,同時推動兩足+輪式機器人Handle進入倉庫場景,參與物流工作。
外界難以徹底了解波士頓動力的商業(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)強大的波士頓動力,再一次被出售,讓業(yè)界和大眾不免擔(dān)憂腿足機器人的商業(yè)前景。
不過,行業(yè)內(nèi)對此也有不同聲音。國內(nèi)一家四足機器人初創(chuàng)公司宇樹科技CEO王興興在知乎上寫道:“大可不必為BD(波士頓動力)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,幾乎完全沒法推測實質(zhì)的交易內(nèi)容,沒準對BD是好事都有不少可能??茖W(xué)技術(shù)的商業(yè)化,難免會有一些波折。即使對于PC、手機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?!?/p>
有趣的是,與波士頓動力因再次被賣而陷入爭議相比,中國本土的腳足機器人領(lǐng)域,正變得越來越有活力,產(chǎn)品和融資的進展可以用“如火如荼”來形容,同時一些商業(yè)化嘗試逐漸浮現(xiàn)。
中國本土腳足機器人發(fā)展幾何?
腳足機器人可分為單足、雙足、四足和多足,中國本土的腳足機器人研究,主要集中在雙足和四足。在關(guān)節(jié)驅(qū)動方案上,普遍采用電機驅(qū)動。
波士頓動力的雙足機器人Atlas采用液壓驅(qū)動,雖然抗負載剛性更大、驅(qū)動力更強,但噪音大、功耗高,而且機器人自重更重,不適用于工業(yè)機械以外的領(lǐng)域。而電機驅(qū)動噪音小,機器人自重更輕,適用場景更加廣闊。波士頓動力首款商業(yè)化四足機器人Spot,也是采用電機驅(qū)動。
雙足機器人方面,商業(yè)公司主要有鋼鐵俠科技、優(yōu)必選、樂聚機器人和荷福人工智能。
成立于2015年、研發(fā)團隊來自中國科學(xué)院和航空航天所的“鋼鐵俠科技”,是中國本土最早開發(fā)商業(yè)化大型雙足機器人的公司之一。
目前,鋼鐵俠科技已經(jīng)迭代了三代雙足機器人產(chǎn)品。2016年3月研發(fā)出第一代雙足機器人ART-0,能像人一樣雙腿行走,但只有12個自由度。2017年8月,研發(fā)成功第三代雙足機器人ART-2,有36個自由度,加入了十指,可以像人一樣做各種手勢和抓取物品,整體運動速度也明顯提升。
除了直接開發(fā)大型仿人雙足機器人,中國本土企業(yè)還存在另外一種路線:先從小型雙足機器人切入教育或娛樂市場,再研發(fā)大型仿人雙足機器人。代表的企業(yè),有優(yōu)必選和樂聚機器人。
優(yōu)必選最早通過小型雙足機器人Alpha打開了教育市場,樂聚機器人也有針對教育市場的Aelos系列。2017年和2018年CES上,樂聚機器人和優(yōu)必選的中大型人形雙足機器人相繼亮相。
樂聚機器人的Talos在2017年亮相時,身高只有60厘米,為波士頓動力Atals的三分之一,后來又“長高”了一點。其特點在于步態(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,速度達到45cm/s,相當(dāng)于一個小孩的行走速度。
而優(yōu)必選的Walker在2018年CES上亮相。當(dāng)時,Walker還只有雙腿沒有胳膊和手。2019年1月CES,經(jīng)過一年研發(fā),Walker新一代亮相,增加了雙臂和雙手,結(jié)合機器視覺能力,可以實現(xiàn)手眼協(xié)調(diào)抓取。此外,Walker的運動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。
四足機器人方面,云深處、宇樹科技、智擎、蔚藍等一批初創(chuàng)公司都處于成長期。
云深處和宇樹科技都位于杭州,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,后者在2016年成立,創(chuàng)始人來自上海大學(xué)機械工程專業(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場景的運動能力,雖然步態(tài)平滑程度不如波士頓動力的機器人,但依然吸引了很多關(guān)注。而后,絕影經(jīng)過兩次關(guān)鍵升級,運動能力得到提升,實現(xiàn)了四腳原地跳躍和遠跳,能更好地適應(yīng)復(fù)雜環(huán)境。
宇樹科技的“萊卡狗”(Laikago)則在2017年9月發(fā)布,采用電機驅(qū)動。2018年,“萊卡狗”開始少量出貨,讓宇樹科技成為國內(nèi)首個正式對外發(fā)售高性能自足機器人的企業(yè)。
在云深處和宇樹科技之后,中國本土做四足機器人的初創(chuàng)公司逐漸多了起來。原因在于,2019年3月麻省理工開源了MiniCheetah的核心技術(shù),一個小團隊在此基礎(chǔ)上就能優(yōu)化設(shè)計出商業(yè)化產(chǎn)品,典型的公司有深圳智擎和南京蔚藍。
中國本土腿足機器人的商業(yè)化探索
在全球范圍,對腿足機器人的商業(yè)化探索,依然在早期階段,并且面臨著諸多阻礙,中國本土也不例外。
高成本,是制約腿足機器人商業(yè)化的關(guān)鍵問題。波士頓動力的首款商業(yè)化四足機器人Spot,售價高達7.45萬美元(約合人民幣53萬元)。2020年10月,波士頓動力CEORobPlayter透露,Spot訂單數(shù)為260份。
本田的雙足仿人機器人Asimo,運動能力極強,自由度和靈活度極高,被視為該品類的標桿,但相應(yīng)地,價格也高達兩三百萬美元。2018年6月,因為價格太高商業(yè)化受阻,本田決定停止研發(fā)Asimo。
如何在腳足機器人的運動能力和售價間作出平衡,考驗著所有從業(yè)者。在大型雙足機器人領(lǐng)域,以優(yōu)必選為例,他們通過自研伺服舵機、硬件模塊化和減少制造及維護成本等方式,降低Walker的售價。優(yōu)必選科技相關(guān)負責(zé)人告訴品玩,當(dāng)大型腿足機器人能以一輛中檔轎車的價格進入家庭時,才有機會進一步普及。
而在四足機器人領(lǐng)域,中國本土一些基于開源方案的公司,已經(jīng)把產(chǎn)品價格拉低到3萬多的水準。比如南京蔚藍,最便宜的型號AlphaDogC100,價格3.69萬元起。不過,AlphaDogC100型號是個中型尺寸,而且只有基礎(chǔ)的載重能力,最高5千克(波士頓動力的Spot載重最大為14千克),運行時間也不長,持續(xù)行走只有1.5小時。而大尺寸、大載重的四足機器人產(chǎn)品,價格在18.69萬之上。
應(yīng)用場景,是腳足機器人需要突破的另一個難題。目前,中國本土商業(yè)公司的切入點集中在科研、展覽、工業(yè)巡檢和商業(yè)服務(wù)場景。
比如,優(yōu)必選針對科研場景推出了綜合科研平臺——大型仿人服務(wù)機器人Walker+仿真平臺,包含標準硬件、仿真平臺以及配套軟件服務(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,主要是因為兩者對價格都不太敏感,而且有固定需求。
云深處的絕影四足機器人,同樣面向科研。一個最近的案例是,2020年11月騰訊RoboticsX實驗室基于絕影硬件的基礎(chǔ)上,開發(fā)了自足機器人Jamoca。搭載上騰訊自主研發(fā)的“大腦”,Jamoca成為國內(nèi)首個能完成走梅花樁復(fù)雜挑戰(zhàn)的四足機器人。
在科研和展覽之外,商業(yè)公司還會嘗試切入到一些細分垂直行業(yè)。比如,四足機器人的跨越障礙物能力,可以讓其進入一些環(huán)境比較危險和惡劣的場地,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。目前,上海電力電纜公司已經(jīng)嘗試用云深處的絕影,進行線路巡檢測試。
雖然中國本土腿足機器人發(fā)展迅速,但從整個行業(yè)的發(fā)展來看,依舊處于降低產(chǎn)品成本和探索應(yīng)用場景階段。波士頓動力所面臨過的問題,本土玩家也躲不過。