国产机器狗反超？

如何让机器狗跑得更快？传统的做法是，使用更强(qiang)大的电机，造出更高大的身(shen)体，但这条路在商业化方面很难走通。机器质量越大，能耗越高，成本也就越高。新一代的机器狗能否从设计思路方面优化？

奔跑速度(du)最快机器狗的纪录仍旧由波士(shi)顿动(dong)力保持(chi)，其多年(nian)前发布的宣传视频中(zhong)，机器狗“猎豹”(Cheetah)在实验室中(zhong)跑出了超13米/秒的速度(du)。“猎豹”关(guan)节型(xing)的背部结构，使其能在奔跑过(guo)程(cheng)中(zhong)灵活运动(dong)，更好地协调整体姿态(tai)，从而提高步幅和奔跑速度(du)。

然而，“猎豹”的高速是在没有风载的跑步机上实现的，还需一台(tai)巨型(xing)远程(cheng)电源为(wei)之供电，存在诸多局(ju)限。2013年(nian)，以“猎豹”为(wei)原型(xing)的“野猫”问世，可以在户外自由奔跑，但牺(xi)牲(sheng)了一定的速度(du)，只达(da)到8.89米/秒。

比(bi)波士(shi)顿动(dong)力“野猫”跑得更快的浙江大学“黑(hei)豹”，身(shen)形(xing)却更为(wei)小巧，站立高度(du)63厘米，体重38公斤，分别(bie)只有“野猫”的约1/2和1/4。

“小身(shen)躯迸发大能量”，需要“研发团队对机器人动(dong)力学系统更深(shen)入(ru)的理解”。以往机器狗的设计是每条腿“单打独斗”，金永斌在一次演讲中(zhong)介绍，“黑(hei)豹”首(shou)先(xian)是要实现“四条腿的协同”，团队充分利用惠(hui)更斯耦合摆原理，让机器狗四足协调成统一步态(tai)，形(xing)成一股合力达(da)成高速冲(chong)刺。

高速运动(dong)对机器人的结构和材质强(qiang)度(du)提出了更高要求。当“黑(hei)豹”奔跑速度(du)提高到6米/秒时，遇到了超速“小腿必然折断”的新挑战。在去年(nian)8月的一次实验中(zhong)，“黑(hei)豹”还遭遇了整个躯干解体的情况，碳(tan)纤维管前腿和后腿完全崩开(kai)。

“团队学习黑(hei)豹、跳鼠等自然动(dong)物(wu)在髋关(guan)节、膝关(guan)节、脚(jiao)掌等运动(dong)构型(xing)上的特征，对机器人高速运动(dong)过(guo)程(cheng)中(zhong)的强(qiang)度(du)、韧度(du)、力度(du)、限度(du)、精度(du)、密(mi)度(du)、流畅度(du)等多方位进行(xing)提升。”金永斌曾对媒(mei)体介绍，团队研发了“仿跳鼠碳(tan)纤维小腿”，在重量仅提升16%的代价下刚度(du)提升135%。为(wei)进一步降低高速奔跑时机器人冲(chong)击(ji)瞬间的地面作用力、减少运动(dong)能耗，团队将弹簧安装在“黑(hei)豹2.0”的膝关(guan)节作为(wei)缓冲(chong)器。同时，研发团队还仿照猎豹的利爪，给(gei)“黑(hei)豹2.0”定制了特殊的“跑鞋(xie)”，使其抓(zhua)地性能提升200%，让机器人的每一步都跑得又快又稳。

浙江大学杭州国际科创中(zhong)心人形(xing)机器人创新研究院院长王宏涛曾对媒(mei)体介绍，在研发“黑(hei)豹2.0”的过(guo)程(cheng)中(zhong)，团队实现了机器人正向设计优化软件和高功率密(mi)度(du)电机驱动(dong)器等两(liang)大研发的颠(dian)覆性突破，为(wei)下一代工(gong)业四足机器人奠定了基础。“通过(guo)软件与元器件结合，我们仅花(hua)费三个月，就形(xing)成了原型(xing)样机，已(yi)经能够媲美(mei)目前世界上最先(xian)进的四足机器人。”

“在腿足式机器人技术能力研发方面，国内机构已(yi)经与海外科研团队处(chu)于并跑状态(tai)。”杭州云深(shen)处(chu)科技有限公司(si)首(shou)席技术官李超对《中(zhong)国新闻周刊》说，海外团队起步早，但国内机器人产业发展速度(du)快，得益于发达(da)的制造业供应链，国内机器人在研发节奏(zou)和产品迭代方面明显更具优势。

去年(nian)11月，云深(shen)处(chu)发布了全地形(xing)越野机器人“山猫”。展示视频中(zhong)，全新的四轮足机器人从陡坡俯冲(chong)直下，穿(chuan)越竹林(lin)，翻(fan)越巨石，兼具负载与拍摄功能，很快火(huo)出圈。

紧(jin)接着，2024年(nian)12月底，宇树科技展示了其最新推出的Unitree B2-W工(gong)业轮足机器人。该机器人不仅能完成托马斯全旋、侧空翻(fan)、360°跳跃转体等高难度(du)动(dong)作，还能在浅水中(zhong)疾行(xing)、载重40公斤爬坡，甚至(zhi)直接驮(tuo)起一名成年(nian)男子前行(xing)。连马斯克(ke)也在社(she)交平台(tai)上转发了B2-W的炫(xuan)技视频。有网友留言，“国产四足机器人反超了波士(shi)顿动(dong)力”。

“至(zhi)少在技术展示层面是暂时领先(xian)的。”王建明说，波士(shi)顿动(dong)力和瑞士(shi)苏黎世的ANYbotics团队一直是被追赶的目标，它们有着深(shen)厚的技术积累。但国产四足机器人经过(guo)多年(nian)迭代，在市(shi)场(chang)应用方面更进一步。

王建明补充，不排除海外科研团队在“憋大招”。“具身(shen)智能领域的有趣之处(chu)正在于此，虽然还不成熟，但持(chi)续有新的技术涌现，不断刺激整个行(xing)业向前发展。”

“先(xian)活到被资本看见”

去年(nian)6月，“黑(hei)豹”的联合研发主(zhu)体镜识科技刚成立一个月，便对外宣布完成战略融资。这轮融资由上市(shi)企业凯尔(er)达(da)焊接机器人股份有限公司(si)独家投(tou)资，金额并未披露，完成融资后，凯尔(er)达(da)持(chi)有镜识科技19.8%的股份。

王建明坦言，过(guo)去一年(nian)多的投(tou)资热在机器人投(tou)资历史上实属罕见。具身(shen)智能和人形(xing)机器人是去年(nian)最火(huo)热的赛道，有的人形(xing)机器人公司(si)一年(nian)融资两(liang)三轮，甚至(zhi)对一些消费级机器人公司(si)的投(tou)资中(zhong)，很多机构在第一轮都抢不进去。这波热潮(chao)由AI技术进步和特斯拉推出的人形(xing)机器人所带动(dong)，进一步拓展到了四足机器人领域。

“此前投(tou)资机构对国内硬科技的关(guan)注度(du)不高。”一位科技领域投(tou)资人告诉《中(zhong)国新闻周刊》，八(ba)九年(nian)前，他关(guan)注机器人赛道时，有的项目在第一轮投(tou)资前可以观察(cha)一年(nian)，说明这个领域几乎(hu)没有投(tou)资人在看。“大家都是先(xian)看海外有哪些新科技，然后在国内找类似标的，尤其对技术壁垒高的赛道，相对缺少独立判断。”

北京新鼎荣盛资本管理有限公司(si)董事(shi)长、创始合伙人张弛(chi)介绍，基金投(tou)资周期一般3至(zhi)5年(nian)，这对还处(chu)于实验室阶段的产业来说时间太短，来不及产业化落(luo)地。企业上市(shi)之路艰难，而风投(tou)资金没有稳定的退出渠道，最终只能追一些盈利快、市(shi)场(chang)确定的行(xing)业，不敢(gan)投(tou)早投(tou)小投(tou)科技，如此一来，科技项目因缺少资金而发展缓慢(man)，又将陷入(ru)新一轮恶性循环(huan)。“说到底，要支持(chi)科技创新和产业进步，就必须解决资金的资本化问题。”

早就预料到融资艰难，原多够机器人(Dogotix)创始人赵同阳毕业后先(xian)创办了一家物(wu)联网公司(si)。等该公司(si)平稳运行(xing)后，他才转让股份，拿着资金追梦，二次创业投(tou)入(ru)机器人领域。

跨行(xing)创业的赵同阳为(wei)组建机器人团队，曾在一家电子技术论坛广发英雄帖。宇树科技创始人王兴兴当时刚硕士(shi)毕业，也曾跟帖，但两(liang)人兴趣方向不同，最终各奔前程(cheng)。那时赵同阳心心念念的是做出双足机器人。

开(kai)始投(tou)入(ru)研发的赵同阳也很快发现，双足机器人技术难度(du)更大、成本更高，而与之技术相通的四足机器人能更快落(luo)地。赵同阳决定“曲(qu)线救(jiu)国”，先(xian)做机器狗。到2020年(nian)被小鹏汽车收购前，多够机器狗已(yi)经售出上百台(tai)。

“先(xian)活到被资本看见。”前述科技领域投(tou)资人表示，不同的投(tou)资环(huan)境，决定了国内科创企业必须“一边赚(zuan)钱养自己，一边搞研发”，尽快解决商业化问题，这也是与海外科创团队的明显差异之一。

商业化比(bi)技术更难

“让一家创业公司(si)打造全新的商业模式是很难的。”李超说，云深(shen)处(chu)在创办时就确定了要“根(gen)据场(chang)景开(kai)发产品”。

他坦言，当时的解题思路是筛选已(yi)经实现机器人商业化的行(xing)业，在其中(zhong)找到轮式机器人无法满足，可被四足机器狗补充或替代的场(chang)景，在一串名单中(zhong)，“巡(xun)检”脱(tuo)颖而出。

由于巡(xun)检领域大多在山区、郊(jiao)外等人迹罕至(zhi)的地方，已(yi)经在部分场(chang)景下实现了轮式机器人替代人。但由于户外地形(xing)复杂，轮式机器人面对台(tai)阶、碎(sui)石、坑洼等路面情况往往束手无策，而腿足机器人更为(wei)灵活，还能将巡(xun)检拓展到更大范围。

2019年(nian)底，云深(shen)处(chu)与南方电网数字(zi)电网研究院合作，实现了第一代机器狗“绝影X10”在变(bian)电站的自主(zhu)巡(xun)检。当时全球具备智能感知能力的四足机器人屈指可数，绝大多数国内的机器狗只有基础的运动(dong)能力，还需要手动(dong)遥控操作。要做到真实场(chang)景下的全场(chang)景覆盖巡(xun)检，机器狗就必须无惧风雨、暴晒等恶劣天气，自如行(xing)走。

为(wei)此，云深(shen)处(chu)约七成员工(gong)在广州驻地三个多月，逐(zhu)一解决痛点问题，针对机器狗的运动(dong)能力、平衡性、材料等细节不断升级。2021年(nian) 6 月，云深(shen)处(chu)推出新增(zeng)防水防尘(chen)等功能的“绝影X20”。

“我们最先(xian)实现了四足机器狗在行(xing)业场(chang)景的落(luo)地。”李超说，截至(zhi)目前，云深(shen)处(chu)已(yi)同包括国家电网、南方电网等在内的多家头部企业开(kai)展长期深(shen)度(du)合作，在巡(xun)检和消防这两(liang)个领域的市(shi)占(zhan)率已(yi)经达(da)到了85%和90%以上。去年(nian)12月，“绝影X30”出海新加坡，在电力隧道进行(xing)巡(xun)检。

相比(bi)之下，海外学院派创业公司(si)往往重技术发展而轻视商业化落(luo)地。波士(shi)顿动(dong)力也是在几经易主(zhu)后，才于2020年(nian)开(kai)始商业化探索。起初，波士(shi)顿动(dong)力的主(zhu)要服(fu)务对象是美(mei)国军方，并获得超千万美(mei)元的投(tou)资。其间，波士(shi)顿动(dong)力推出了声名大噪的四足机器人“大狗”(BigDog)、“猎豹”(Cheetah)和可自由跳跃旋转的“野猫”(Wildcat)等产品。但由于液压(ya)机器人噪声过(guo)大，无法在战斗中(zhong)使用，项目只能中(zhong)止(zhi)。

2013年(nian)底，波士(shi)顿动(dong)力被谷歌以30亿美(mei)元收购，由此终止(zhi)了与军方的合同。四年(nian)后，软银集团以不公布价格的方式，从谷歌手中(zhong)拿到了波士(shi)顿动(dong)力的控制权(quan)。波士(shi)顿动(dong)力创始人雷伯特曾表示，无论是谷歌还是软银，都为(wei)公司(si)提供了充足的资金。但在2020年(nian)6月，波士(shi)顿动(dong)力还是迈出了商业化的重要一步，以7.45万美(mei)元的价格发售机器狗Spot Mini，折合人民币(bi)约50万元。在理想场(chang)景中(zhong)，Spot Mini可应用于警署、石油公司(si)、机场(chang)建筑工(gong)地，还能充当雪橇(qiao)犬、牧羊犬。

由于无法实现商业价值，波士(shi)顿动(dong)力只能迎来一次又一次被收购。2020年(nian)底再次被软银出售时，其身(shen)价已(yi)经缩水到9.21亿美(mei)元。现代汽车集团接手后，直至(zhi)2021年(nian)6月才完成收购。

据高工(gong)机器人产业研究所发布的《2024年(nian)中(zhong)国四足机器人行(xing)业发展报告》，从营收规模来看，占(zhan)据全球四足机器人市(shi)场(chang)前三的企业分别(bie)是宇树科技、波士(shi)顿动(dong)力和云深(shen)处(chu)科技，这三家在2023年(nian)营收占(zhan)比(bi)分别(bie)是40.65%、12.67%和11.11%。更亮眼(yan)的成绩是，来自杭州的宇树科技还占(zhan)据了2023年(nian)全球四足机器人69.75%的销量份额。

作为(wei)机器人技术的顶(ding)尖公司(si)，波士(shi)顿动(dong)力的落(luo)地困境，也是摆在所有机器人企业面前的难题：如何找场(chang)景，实现大规模落(luo)地？

如何成为(wei)下一个“大疆(jiang)”？

“首(shou)先(xian)要把(ba)价格降到可接受范围。”李超告诉《中(zhong)国新闻周刊》，这块“敲门砖”决定了很多场(chang)景中(zhong)的主(zhu)体是否愿意使用。

波士(shi)顿动(dong)力的机器狗Spot Mini，售价约50万元人民币(bi)，其研发的人形(xing)机器人Atlas售价更是超过(guo)200万美(mei)元。居高不下的价格注定无法在大众消费端打开(kai)市(shi)场(chang)，而产业端用户对成本与价格的考量往往更加理性。

2013年(nian)，开(kai)始攻读研究生的王兴兴对四足机器人萌(meng)生兴趣。为(wei)了把(ba)机器人做好，他甚至(zhi)把(ba)全部硬件都重新做了一遍。能够自费研发出低成本的机器狗，最关(guan)键的措(cuo)施就是以电驱替代液驱。他带着自研的XDog参赛获奖后，在海外媒(mei)体和机器人圈火(huo)了一把(ba)，当时还有一位MIT(麻省理工(gong)学院)博士(shi)通过(guo)朋友找到王兴兴，跟他要了关(guan)于XDog的硕士(shi)论文。

2018 年(nian) 9 月，MIT仿生机器人实验室(Biomimetic Robotics Lab)陆续开(kai)源了“迷你猎豹”(Cheetah Mini)的所有硬件和软件，这是当时全世界奔跑速度(du)最快的机器人。而在此之前，由美(mei)国斯坦福(fu)大学人工(gong)智能实验室孵(fu)化的机器人操作系统(ROS)已(yi)经开(kai)源多年(nian)。

“这意味着上手做四足机器狗的门槛变(bian)低了。”王建明说，以往机器狗研发过(guo)程(cheng)中(zhong)，硬件组模和控制系统是核心难点，国外科研机构开(kai)源后，国内掀起了一波做机器狗的热潮(chao)。但事(shi)情总(zong)有两(liang)面性，对于那些投(tou)入(ru)研发多年(nian)但未来得及发布成品的公司(si)来说，无疑是一种打击(ji)，“努(nu)力多年(nian)全白费了”。

赵同阳的多够机器人便险些“夭折”。MIT开(kai)源后，他自研的机器狗一下子失去了竞(jing)争优势，团队也陷入(ru)绝望。调整心态(tai)后，赵同阳和团队认真研究了MIT的开(kai)源资料，发现仅靠公开(kai)文件做出的四足机器人效果并不理想，无法直接造出好产品。

“算出来是一个样子，做出来是另一个样子。”赵同阳和团队迅速对原有机器人进行(xing)了升级。多够自研的第一代机器狗不但能行(xing)走、跳跃、后空翻(fan)，还能像雪橇(qiao)犬那样拉车载人。更关(guan)键的是，产品单价降到了1.8万元，不及波士(shi)顿动(dong)力机器狗十分之一。

赵同阳告诉《中(zhong)国新闻周刊》，成本控制主(zhu)要得益于珠三角完整的供应链和强(qiang)大的生产制造能力。同时，机器人所有的零部件、核心关(guan)节均为(wei)自主(zhu)研发，可以直接通过(guo)工(gong)厂生产制造，减少了中(zhong)间成品采购的巨大投(tou)入(ru)。

“产品有非常(chang)多层次。并不是有一个开(kai)源方案就可以的。”去年(nian)底，在一场(chang)科技圈大会上，王兴兴公开(kai)表示，产品由工(gong)业设计、生产制造、零部件、可靠性、各种认证、无线通信等各种细节共同构成，能做出机器人只说明拥(yong)有了基本的入(ru)场(chang)券，之后还有很多事(shi)情要做。

类比(bi)到无人机领域，行(xing)业发展热度(du)持(chi)续了十多年(nian)。国内外无人机开(kai)源方案从五六年(nian)前陆续公开(kai)，一个本科在校生从零开(kai)始动(dong)手做无人机，仅需几个月时间。但时至(zhi)今日，真正做出产品级无人机依旧是非常(chang)大的挑战。

“在大众消费端，国产机器狗已(yi)经成功制造了爽(shuang)点，但还没解决规模化应用的痛点。对民用场(chang)景的探索将成为(wei)四足机器人公司(si)接下来的重点方向之一。”李超分析，在众多需求涌现的当下，除了降低售价，更重要的是找到机器狗真正能解决的现实问题，才能促成规模化应用。

王兴兴也认为(wei)：“更重要的是挖掘更大的市(shi)场(chang)，来创造更大的需求，从而推动(dong)整个行(xing)业发展。”他曾公开(kai)表示，本轮产业热带动(dong)的人形(xing)机器人发展效率已(yi)经远超过(guo)去十几年(nian)，本质是采用了机器狗过(guo)去的技术积累，以及新的 AI 技术，这也让一众四足机器人企业在这波热潮(chao)中(zhong)快速推出了双足机器人产品。

“用人形(xing)机器人讲故事(shi)、融资，用机器狗先(xian)实现商业化落(luo)地。”前述科技领域投(tou)资人表示，未来一两(liang)年(nian)会看到更多四足机器人的应用场(chang)景，例如，当无人系统搭建完成后，以在复杂地形(xing)通过(guo)能力为(wei)核心的机器狗将迎来新的发展机遇。

高工(gong)机器人研究所的报告显示，2023年(nian)全球四足机器人市(shi)场(chang)销量约3.40万台(tai)，同比(bi)增(zeng)长76.86%。预计到2030年(nian)全球四足机器人销量有望超56万台(tai)。尽管目前四足机器人技术主(zhu)要还在研发阶段和特殊场(chang)景试用中(zhong)，但随着技术的不断成熟、成本的降低以及应用场(chang)景的拓展，四足机器人价格将持(chi)续下行(xing)，市(shi)场(chang)规模总(zong)体将继续增(zeng)长。

现实订单比(bi)预想来得更快。今年(nian)在央(yang)视非遗晚会和北京卫视春晚亮相后，云深(shen)处(chu)的30多只机器狗在春节前后全部被“借”走，连公司(si)用作展示的老款机器狗都被客户盯上，在德清工(gong)厂生产线上的“狗”也都已(yi)经有了主(zhu)人。