国产机器狗(gou)反超？

如何让机器狗(gou)跑(pao)得更快？传统的(de)做法是，使用(yong)更强大的(de)电机，造出更高大的(de)身体，但这条路在商(shang)业(ye)化(hua)方面很难走通。机器质量(liang)越大，能耗越高，成(cheng)本也就越高。新一代的(de)机器狗(gou)能否(fou)从设计思(si)路方面优化(hua)？

奔跑(pao)速度最快机器狗(gou)的(de)纪录仍旧由波士顿动力保持，其(qi)多年前发布的(de)宣传视频中，机器狗(gou)“猎豹”(Cheetah)在实(shi)验室(shi)中跑(pao)出了超13米/秒的(de)速度。“猎豹”关节型的(de)背部结构，使其(qi)能在奔跑(pao)过程中灵活运(yun)动，更好地协调整(zheng)体姿态，从而提高步幅和奔跑(pao)速度。

然而，“猎豹”的(de)高速是在没有风载的(de)跑(pao)步机上实(shi)现的(de)，还(hai)需一台巨型远(yuan)程电源为之供电，存(cun)在诸多局限(xian)。2013年，以“猎豹”为原型的(de)“野猫”问世(shi)，可以在户(hu)外自由奔跑(pao)，但牺牲了一定的(de)速度，只达到8.89米/秒。

比(bi)波士顿动力“野猫”跑(pao)得更快的(de)浙江大学“黑豹”，身形却更为小巧，站(zhan)立高度63厘米，体重38公斤，分别只有“野猫”的(de)约1/2和1/4。

“小身躯迸(beng)发大能量(liang)”，需要“研发团队对机器人动力学系(xi)统更深入的(de)理解”。以往机器狗(gou)的(de)设计是每条腿“单打独斗”，金永(yong)斌在一次演(yan)讲中介绍，“黑豹”首先是要实(shi)现“四条腿的(de)协同”，团队充分利用(yong)惠更斯耦合摆原理，让机器狗(gou)四足协调成(cheng)统一步态，形成(cheng)一股合力达成(cheng)高速冲刺。

高速运(yun)动对机器人的(de)结构和材(cai)质强度提出了更高要求。当“黑豹”奔跑(pao)速度提高到6米/秒时，遇到了超速“小腿必然折断”的(de)新挑战。在去年8月(yue)的(de)一次实(shi)验中，“黑豹”还(hai)遭(zao)遇了整(zheng)个躯干解体的(de)情(qing)况，碳纤维管前腿和后腿完(wan)全崩开。

“团队学习黑豹、跳鼠等自然动物在髋(kuan)关节、膝关节、脚掌等运(yun)动构型上的(de)特(te)征，对机器人高速运(yun)动过程中的(de)强度、韧度、力度、限(xian)度、精度、密(mi)度、流畅度等多方位(wei)进行提升。”金永(yong)斌曾对媒体介绍，团队研发了“仿跳鼠碳纤维小腿”，在重量(liang)仅提升16%的(de)代价(jia)下刚度提升135%。为进一步降低高速奔跑(pao)时机器人冲击瞬间的(de)地面作用(yong)力、减少运(yun)动能耗，团队将弹簧安装在“黑豹2.0”的(de)膝关节作为缓冲器。同时，研发团队还(hai)仿照猎豹的(de)利爪，给“黑豹2.0”定制了特(te)殊的(de)“跑(pao)鞋”，使其(qi)抓地性能提升200%，让机器人的(de)每一步都跑(pao)得又快又稳。

浙江大学杭(hang)州国际科创中心人形机器人创新研究院院长王宏涛曾对媒体介绍，在研发“黑豹2.0”的(de)过程中，团队实(shi)现了机器人正向设计优化(hua)软件和高功率密(mi)度电机驱(qu)动器等两(liang)大研发的(de)颠覆性突破，为下一代工业(ye)四足机器人奠定了基础。“通过软件与元器件结合，我们仅花(hua)费三个月(yue)，就形成(cheng)了原型样(yang)机，已(yi)经能够媲(bi)美目前世(shi)界上最先进的(de)四足机器人。”

“在腿足式机器人技术能力研发方面，国内(nei)机构已(yi)经与海外科研团队处于并跑(pao)状态。”杭(hang)州云深处科技有限(xian)公司首席技术官李超对《中国新闻周刊》说，海外团队起步早，但国内(nei)机器人产业(ye)发展速度快，得益(yi)于发达的(de)制造业(ye)供应链，国内(nei)机器人在研发节奏和产品迭代方面明显更具(ju)优势。

去年11月(yue)，云深处发布了全地形越野机器人“山(shan)猫”。展示(shi)视频中，全新的(de)四轮足机器人从陡坡俯冲直下，穿越竹林，翻越巨石，兼具(ju)负载与拍摄功能，很快火出圈。

紧接着，2024年12月(yue)底，宇树科技展示(shi)了其(qi)最新推出的(de)Unitree B2-W工业(ye)轮足机器人。该机器人不仅能完(wan)成(cheng)托马斯全旋、侧空翻、360°跳跃转体等高难度动作，还(hai)能在浅(qian)水中疾行、载重40公斤爬坡，甚至直接驮起一名成(cheng)年男子前行。连马斯克也在社交平台上转发了B2-W的(de)炫技视频。有网友(you)留(liu)言，“国产四足机器人反超了波士顿动力”。

“至少在技术展示(shi)层面是暂时领先的(de)。”王建明说，波士顿动力和瑞士苏黎世(shi)的(de)ANYbotics团队一直是被追(zhui)赶的(de)目标，它们有着深厚(hou)的(de)技术积累。但国产四足机器人经过多年迭代，在市场应用(yong)方面更进一步。

王建明补(bu)充，不排除海外科研团队在“憋大招”。“具(ju)身智能领域的(de)有趣之处正在于此，虽然还(hai)不成(cheng)熟，但持续有新的(de)技术涌(yong)现，不断刺激整(zheng)个行业(ye)向前发展。”

“先活到被资本看见”

去年6月(yue)，“黑豹”的(de)联(lian)合研发主体镜识科技刚成(cheng)立一个月(yue)，便对外宣布完(wan)成(cheng)战略(lue)融资。这轮融资由上市企业(ye)凯尔达焊接机器人股份有限(xian)公司独家投资，金额并未披露，完(wan)成(cheng)融资后，凯尔达持有镜识科技19.8%的(de)股份。

王建明坦言，过去一年多的(de)投资热在机器人投资历史上实(shi)属罕见。具(ju)身智能和人形机器人是去年最火热的(de)赛道，有的(de)人形机器人公司一年融资两(liang)三轮，甚至对一些消(xiao)费级机器人公司的(de)投资中，很多机构在第一轮都抢不进去。这波热潮由AI技术进步和特(te)斯拉推出的(de)人形机器人所带动，进一步拓展到了四足机器人领域。

“此前投资机构对国内(nei)硬科技的(de)关注度不高。”一位(wei)科技领域投资人告诉《中国新闻周刊》，八九年前，他关注机器人赛道时，有的(de)项(xiang)目在第一轮投资前可以观察一年，说明这个领域几乎没有投资人在看。“大家都是先看海外有哪些新科技，然后在国内(nei)找类似标的(de)，尤(you)其(qi)对技术壁垒(lei)高的(de)赛道，相对缺少独立判断。”

北京新鼎荣盛资本管理有限(xian)公司董事长、创始(shi)合伙(huo)人张弛介绍，基金投资周期一般3至5年，这对还(hai)处于实(shi)验室(shi)阶段的(de)产业(ye)来说时间太短，来不及产业(ye)化(hua)落地。企业(ye)上市之路艰难，而风投资金没有稳定的(de)退出渠(qu)道，最终只能追(zhui)一些盈利快、市场确定的(de)行业(ye)，不敢投早投小投科技，如此一来，科技项(xiang)目因(yin)缺少资金而发展缓慢，又将陷(xian)入新一轮恶性循环。“说到底，要支持科技创新和产业(ye)进步，就必须解决资金的(de)资本化(hua)问题。”

早就预料到融资艰难，原多够机器人(Dogotix)创始(shi)人赵同阳毕业(ye)后先创办了一家物联(lian)网公司。等该公司平稳运(yun)行后，他才(cai)转让股份，拿着资金追(zhui)梦，二次创业(ye)投入机器人领域。

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

开始(shi)投入研发的(de)赵同阳也很快发现，双足机器人技术难度更大、成(cheng)本更高，而与之技术相通的(de)四足机器人能更快落地。赵同阳决定“曲线救国”，先做机器狗(gou)。到2020年被小鹏汽车收(shou)购前，多够机器狗(gou)已(yi)经售(shou)出上百台。

“先活到被资本看见。”前述科技领域投资人表(biao)示(shi)，不同的(de)投资环境，决定了国内(nei)科创企业(ye)必须“一边赚(zuan)钱(qian)养自己，一边搞研发”，尽(jin)快解决商(shang)业(ye)化(hua)问题，这也是与海外科创团队的(de)明显差异之一。

商(shang)业(ye)化(hua)比(bi)技术更难

“让一家创业(ye)公司打造全新的(de)商(shang)业(ye)模式是很难的(de)。”李超说，云深处在创办时就确定了要“根据(ju)场景开发产品”。

他坦言，当时的(de)解题思(si)路是筛选已(yi)经实(shi)现机器人商(shang)业(ye)化(hua)的(de)行业(ye)，在其(qi)中找到轮式机器人无法满足，可被四足机器狗(gou)补(bu)充或替代的(de)场景，在一串名单中，“巡检”脱颖而出。

由于巡检领域大多在山(shan)区、郊外等人迹(ji)罕至的(de)地方，已(yi)经在部分场景下实(shi)现了轮式机器人替代人。但由于户(hu)外地形复杂，轮式机器人面对台阶、碎石、坑洼等路面情(qing)况往往束手无策(ce)，而腿足机器人更为灵活，还(hai)能将巡检拓展到更大范围。

2019年底，云深处与南方电网数字电网研究院合作，实(shi)现了第一代机器狗(gou)“绝影(ying)X10”在变电站(zhan)的(de)自主巡检。当时全球具(ju)备智能感知能力的(de)四足机器人屈指可数，绝大多数国内(nei)的(de)机器狗(gou)只有基础的(de)运(yun)动能力，还(hai)需要手动遥控操(cao)作。要做到真实(shi)场景下的(de)全场景覆盖巡检，机器狗(gou)就必须无惧风雨(yu)、暴晒等恶劣天气，自如行走。

为此，云深处约七成(cheng)员工在广州驻(zhu)地三个多月(yue)，逐一解决痛点问题，针对机器狗(gou)的(de)运(yun)动能力、平衡性、材(cai)料等细节不断升级。2021年 6 月(yue)，云深处推出新增防水防尘等功能的(de)“绝影(ying)X20”。

“我们最先实(shi)现了四足机器狗(gou)在行业(ye)场景的(de)落地。”李超说，截(jie)至目前，云深处已(yi)同包括(kuo)国家电网、南方电网等在内(nei)的(de)多家头(tou)部企业(ye)开展长期深度合作，在巡检和消(xiao)防这两(liang)个领域的(de)市占率已(yi)经达到了85%和90%以上。去年12月(yue)，“绝影(ying)X30”出海新加坡，在电力隧(sui)道进行巡检。

相比(bi)之下，海外学院派(pai)创业(ye)公司往往重技术发展而轻视商(shang)业(ye)化(hua)落地。波士顿动力也是在几经易主后，才(cai)于2020年开始(shi)商(shang)业(ye)化(hua)探(tan)索(suo)。起初，波士顿动力的(de)主要服务对象是美国军方，并获得超千万美元的(de)投资。其(qi)间，波士顿动力推出了声名大噪的(de)四足机器人“大狗(gou)”(BigDog)、“猎豹”(Cheetah)和可自由跳跃旋转的(de)“野猫”(Wildcat)等产品。但由于液压机器人噪声过大，无法在战斗中使用(yong)，项(xiang)目只能中止。

2013年底，波士顿动力被谷歌以30亿(yi)美元收(shou)购，由此终止了与军方的(de)合同。四年后，软银集团以不公布价(jia)格(ge)的(de)方式，从谷歌手中拿到了波士顿动力的(de)控制权(quan)。波士顿动力创始(shi)人雷伯特(te)曾表(biao)示(shi)，无论(lun)是谷歌还(hai)是软银，都为公司提供了充足的(de)资金。但在2020年6月(yue)，波士顿动力还(hai)是迈出了商(shang)业(ye)化(hua)的(de)重要一步，以7.45万美元的(de)价(jia)格(ge)发售(shou)机器狗(gou)Spot Mini，折合人民币约50万元。在理想场景中，Spot Mini可应用(yong)于警署(shu)、石油公司、机场建筑工地，还(hai)能充当雪(xue)橇犬、牧羊犬。

由于无法实(shi)现商(shang)业(ye)价(jia)值(zhi)，波士顿动力只能迎来一次又一次被收(shou)购。2020年底再次被软银出售(shou)时，其(qi)身价(jia)已(yi)经缩水到9.21亿(yi)美元。现代汽车集团接手后，直至2021年6月(yue)才(cai)完(wan)成(cheng)收(shou)购。

据(ju)高工机器人产业(ye)研究所发布的(de)《2024年中国四足机器人行业(ye)发展报告》，从营收(shou)规模来看，占据(ju)全球四足机器人市场前三的(de)企业(ye)分别是宇树科技、波士顿动力和云深处科技，这三家在2023年营收(shou)占比(bi)分别是40.65%、12.67%和11.11%。更亮眼的(de)成(cheng)绩是，来自杭(hang)州的(de)宇树科技还(hai)占据(ju)了2023年全球四足机器人69.75%的(de)销量(liang)份额。

作为机器人技术的(de)顶尖公司，波士顿动力的(de)落地困境，也是摆在所有机器人企业(ye)面前的(de)难题：如何找场景，实(shi)现大规模落地？

如何成(cheng)为下一个“大疆”？

“首先要把价(jia)格(ge)降到可接受范围。”李超告诉《中国新闻周刊》，这块“敲门砖”决定了很多场景中的(de)主体是否(fou)愿意使用(yong)。

波士顿动力的(de)机器狗(gou)Spot Mini，售(shou)价(jia)约50万元人民币，其(qi)研发的(de)人形机器人Atlas售(shou)价(jia)更是超过200万美元。居高不下的(de)价(jia)格(ge)注定无法在大众消(xiao)费端(duan)打开市场，而产业(ye)端(duan)用(yong)户(hu)对成(cheng)本与价(jia)格(ge)的(de)考量(liang)往往更加理性。

2013年，开始(shi)攻读研究生(sheng)的(de)王兴兴对四足机器人萌生(sheng)兴趣。为了把机器人做好，他甚至把全部硬件都重新做了一遍。能够自费研发出低成(cheng)本的(de)机器狗(gou)，最关键的(de)措施就是以电驱(qu)替代液驱(qu)。他带着自研的(de)XDog参赛获奖(jiang)后，在海外媒体和机器人圈火了一把，当时还(hai)有一位(wei)MIT(麻省理工学院)博士通过朋友(you)找到王兴兴，跟他要了关于XDog的(de)硕士论(lun)文。

2018 年 9 月(yue)，MIT仿生(sheng)机器人实(shi)验室(shi)(Biomimetic Robotics Lab)陆续开源了“迷(mi)你猎豹”(Cheetah Mini)的(de)所有硬件和软件，这是当时全世(shi)界奔跑(pao)速度最快的(de)机器人。而在此之前，由美国斯坦福大学人工智能实(shi)验室(shi)孵(fu)化(hua)的(de)机器人操(cao)作系(xi)统(ROS)已(yi)经开源多年。

“这意味着上手做四足机器狗(gou)的(de)门槛变低了。”王建明说，以往机器狗(gou)研发过程中，硬件组模和控制系(xi)统是核心难点，国外科研机构开源后，国内(nei)掀起了一波做机器狗(gou)的(de)热潮。但事情(qing)总有两(liang)面性，对于那些投入研发多年但未来得及发布成(cheng)品的(de)公司来说，无疑是一种打击，“努力多年全白费了”。

赵同阳的(de)多够机器人便险些“夭折”。MIT开源后，他自研的(de)机器狗(gou)一下子失去了竞争优势，团队也陷(xian)入绝望。调整(zheng)心态后，赵同阳和团队认真研究了MIT的(de)开源资料，发现仅靠公开文件做出的(de)四足机器人效(xiao)果并不理想，无法直接造出好产品。

“算出来是一个样(yang)子，做出来是另一个样(yang)子。”赵同阳和团队迅速对原有机器人进行了升级。多够自研的(de)第一代机器狗(gou)不但能行走、跳跃、后空翻，还(hai)能像雪(xue)橇犬那样(yang)拉车载人。更关键的(de)是，产品单价(jia)降到了1.8万元，不及波士顿动力机器狗(gou)十分之一。

赵同阳告诉《中国新闻周刊》，成(cheng)本控制主要得益(yi)于珠三角完(wan)整(zheng)的(de)供应链和强大的(de)生(sheng)产制造能力。同时，机器人所有的(de)零部件、核心关节均为自主研发，可以直接通过工厂生(sheng)产制造，减少了中间成(cheng)品采购的(de)巨大投入。

“产品有非常多层次。并不是有一个开源方案就可以的(de)。”去年底，在一场科技圈大会上，王兴兴公开表(biao)示(shi)，产品由工业(ye)设计、生(sheng)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(cheng)，能做出机器人只说明拥(yong)有了基本的(de)入场券，之后还(hai)有很多事情(qing)要做。

类比(bi)到无人机领域，行业(ye)发展热度持续了十多年。国内(nei)外无人机开源方案从五六年前陆续公开，一个本科在校(xiao)生(sheng)从零开始(shi)动手做无人机，仅需几个月(yue)时间。但时至今(jin)日，真正做出产品级无人机依(yi)旧是非常大的(de)挑战。

“在大众消(xiao)费端(duan)，国产机器狗(gou)已(yi)经成(cheng)功制造了爽点，但还(hai)没解决规模化(hua)应用(yong)的(de)痛点。对民用(yong)场景的(de)探(tan)索(suo)将成(cheng)为四足机器人公司接下来的(de)重点方向之一。”李超分析，在众多需求涌(yong)现的(de)当下，除了降低售(shou)价(jia)，更重要的(de)是找到机器狗(gou)真正能解决的(de)现实(shi)问题，才(cai)能促成(cheng)规模化(hua)应用(yong)。

王兴兴也认为：“更重要的(de)是挖掘更大的(de)市场，来创造更大的(de)需求，从而推动整(zheng)个行业(ye)发展。”他曾公开表(biao)示(shi)，本轮产业(ye)热带动的(de)人形机器人发展效(xiao)率已(yi)经远(yuan)超过去十几年，本质是采用(yong)了机器狗(gou)过去的(de)技术积累，以及新的(de) AI 技术，这也让一众四足机器人企业(ye)在这波热潮中快速推出了双足机器人产品。

“用(yong)人形机器人讲故(gu)事、融资，用(yong)机器狗(gou)先实(shi)现商(shang)业(ye)化(hua)落地。”前述科技领域投资人表(biao)示(shi)，未来一两(liang)年会看到更多四足机器人的(de)应用(yong)场景，例(li)如，当无人系(xi)统搭建完(wan)成(cheng)后，以在复杂地形通过能力为核心的(de)机器狗(gou)将迎来新的(de)发展机遇。

高工机器人研究所的(de)报告显示(shi)，2023年全球四足机器人市场销量(liang)约3.40万台，同比(bi)增长76.86%。预计到2030年全球四足机器人销量(liang)有望超56万台。尽(jin)管目前四足机器人技术主要还(hai)在研发阶段和特(te)殊场景试用(yong)中，但随着技术的(de)不断成(cheng)熟、成(cheng)本的(de)降低以及应用(yong)场景的(de)拓展，四足机器人价(jia)格(ge)将持续下行，市场规模总体将继(ji)续增长。

现实(shi)订单比(bi)预想来得更快。今(jin)年在央视非遗晚会和北京卫视春晚亮相后，云深处的(de)30多只机器狗(gou)在春节前后全部被“借(jie)”走，连公司用(yong)作展示(shi)的(de)老款机器狗(gou)都被客户(hu)盯上，在德清工厂生(sheng)产线上的(de)“狗(gou)”也都已(yi)经有了主人。