国产机器狗(gou)反超？

如何让(rang)机器狗(gou)跑得更快(kuai)？传统的(de)做法是，使用更强(qiang)大的(de)电机，造出(chu)更高大的(de)身体，但这条路在商业化方面很难走通(tong)。机器质量越大，能耗越高，成本(ben)也就越高。新一代的(de)机器狗(gou)能否从设计思路方面优化？

奔跑速度最快(kuai)机器狗(gou)的(de)纪(ji)录仍旧由波士顿动力保持，其多年前发(fa)布的(de)宣传视频中，机器狗(gou)“猎豹”(Cheetah)在实验室中跑出(chu)了超13米/秒的(de)速度。“猎豹”关节型的(de)背部结构，使其能在奔跑过程中灵活运动，更好地协调整体姿态，从而提高步幅(fu)和(he)奔跑速度。

然(ran)而，“猎豹”的(de)高速是在没有风载的(de)跑步机上实现的(de)，还需一台巨型远程电源为之供电，存在诸多局限。2013年，以“猎豹”为原型的(de)“野猫(mao)”问世，可以在户外自由奔跑，但牺牲(sheng)了一定的(de)速度，只达到8.89米/秒。

比波士顿动力“野猫(mao)”跑得更快(kuai)的(de)浙江(jiang)大学“黑豹”，身形却(que)更为小巧，站立高度63厘米，体重38公斤(jin)，分别只有“野猫(mao)”的(de)约1/2和(he)1/4。

“小身躯迸发(fa)大能量”，需要“研发(fa)团队对机器人动力学系统更深入的(de)理解”。以往机器狗(gou)的(de)设计是每条腿(tui)“单打独斗”，金永(yong)斌在一次演(yan)讲中介绍，“黑豹”首先是要实现“四条腿(tui)的(de)协同”，团队充(chong)分利用惠(hui)更斯(si)耦合(he)摆(bai)原理，让(rang)机器狗(gou)四足协调成统一步态，形成一股合(he)力达成高速冲刺。

高速运动对机器人的(de)结构和(he)材质强(qiang)度提出(chu)了更高要求。当“黑豹”奔跑速度提高到6米/秒时，遇到了超速“小腿(tui)必然(ran)折断”的(de)新挑战。在去年8月的(de)一次实验中，“黑豹”还遭(zao)遇了整个躯干解体的(de)情况，碳纤维管前腿(tui)和(he)后腿(tui)完全(quan)崩开(kai)。

“团队学习黑豹、跳鼠等自然(ran)动物在髋关节、膝关节、脚掌等运动构型上的(de)特征，对机器人高速运动过程中的(de)强(qiang)度、韧度、力度、限度、精度、密度、流畅(chang)度等多方位进行提升。”金永(yong)斌曾对媒体介绍，团队研发(fa)了“仿跳鼠碳纤维小腿(tui)”，在重量仅提升16%的(de)代价下刚度提升135%。为进一步降低高速奔跑时机器人冲击瞬间的(de)地面作用力、减少(shao)运动能耗，团队将弹簧安装在“黑豹2.0”的(de)膝关节作为缓(huan)冲器。同时，研发(fa)团队还仿照猎豹的(de)利爪，给“黑豹2.0”定制了特殊(shu)的(de)“跑鞋”，使其抓地性能提升200%，让(rang)机器人的(de)每一步都跑得又快(kuai)又稳。

浙江(jiang)大学杭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(fa)“黑豹2.0”的(de)过程中，团队实现了机器人正向设计优化软件和(he)高功率密度电机驱动器等两大研发(fa)的(de)颠覆性突破，为下一代工业四足机器人奠定了基础。“通(tong)过软件与(yu)元器件结合(he)，我们仅花费三个月，就形成了原型样机，已经能够媲美(mei)目前世界上最先进的(de)四足机器人。”

“在腿(tui)足式机器人技(ji)术能力研发(fa)方面，国内机构已经与(yu)海外科研团队处(chu)于并跑状态。”杭州云深处(chu)科技(ji)有限公司首席(xi)技(ji)术官李超对《中国新闻周刊》说，海外团队起步早，但国内机器人产业发(fa)展速度快(kuai)，得益(yi)于发(fa)达的(de)制造业供应链，国内机器人在研发(fa)节奏和(he)产品迭代方面明显更具优势。

去年11月，云深处(chu)发(fa)布了全(quan)地形越野机器人“山猫(mao)”。展示(shi)视频中，全(quan)新的(de)四轮足机器人从陡坡俯冲直下，穿越竹(zhu)林，翻越巨石，兼具负载与(yu)拍摄功能，很快(kuai)火出(chu)圈(quan)。

紧(jin)接着，2024年12月底，宇树科技(ji)展示(shi)了其最新推出(chu)的(de)Unitree B2-W工业轮足机器人。该机器人不仅能完成托马斯(si)全(quan)旋、侧空翻、360°跳跃转体等高难度动作，还能在浅水(shui)中疾行、载重40公斤(jin)爬坡，甚至直接驮起一名(ming)成年男子前行。连(lian)马斯(si)克也在社交平(ping)台上转发(fa)了B2-W的(de)炫技(ji)视频。有网友留言，“国产四足机器人反超了波士顿动力”。

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

王建明补充(chong)，不排除海外科研团队在“憋大招”。“具身智能领域的(de)有趣之处(chu)正在于此，虽然(ran)还不成熟，但持续有新的(de)技(ji)术涌现，不断刺激整个行业向前发(fa)展。”

“先活到被(bei)资本(ben)看见”

去年6月，“黑豹”的(de)联合(he)研发(fa)主体镜识科技(ji)刚成立一个月，便对外宣布完成战略融资。这轮融资由上市企(qi)业凯尔达焊接机器人股份有限公司独家投资，金额(e)并未(wei)披露，完成融资后，凯尔达持有镜识科技(ji)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(li)史上实属罕见。具身智能和(he)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两三轮，甚至对一些消费级机器人公司的(de)投资中，很多机构在第(di)一轮都抢不进去。这波热潮由AI技(ji)术进步和(he)特斯(si)拉推出(chu)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硬科技(ji)的(de)关注度不高。”一位科技(ji)领域投资人告诉(su)《中国新闻周刊》，八九年前，他(ta)关注机器人赛道时，有的(de)项目在第(di)一轮投资前可以观察(cha)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(na)些新科技(ji)，然(ran)后在国内找(zhao)类似标的(de)，尤其对技(ji)术壁垒高的(de)赛道，相对缺少(shao)独立判断。”

北京新鼎荣盛资本(ben)管理有限公司董(dong)事长、创始合(he)伙(huo)人张弛(chi)介绍，基金投资周期(qi)一般3至5年，这对还处(chu)于实验室阶段(duan)的(de)产业来说时间太短，来不及产业化落地。企(qi)业上市之路艰难，而风投资金没有稳定的(de)退出(chu)渠道，最终只能追一些盈利快(kuai)、市场确定的(de)行业，不敢投早投小投科技(ji)，如此一来，科技(ji)项目因缺少(shao)资金而发(fa)展缓(huan)慢，又将陷入新一轮恶(e)性循环。“说到底，要支(zhi)持科技(ji)创新和(he)产业进步，就必须解决资金的(de)资本(ben)化问题。”

早就预(yu)料到融资艰难，原多够机器人(Dogotix)创始人赵同阳毕业后先创办了一家物联网公司。等该公司平(ping)稳运行后，他(ta)才转让(rang)股份，拿着资金追梦，二次创业投入机器人领域。

跨行创业的(de)赵同阳为组建机器人团队，曾在一家电子技(ji)术论坛广发(fa)英雄帖。宇树科技(ji)创始人王兴兴当时刚硕士毕业，也曾跟帖，但两人兴趣方向不同，最终各奔前程。那时赵同阳心心念念的(de)是做出(chu)双足机器人。

开(kai)始投入研发(fa)的(de)赵同阳也很快(kuai)发(fa)现，双足机器人技(ji)术难度更大、成本(ben)更高，而与(yu)之技(ji)术相通(tong)的(de)四足机器人能更快(kuai)落地。赵同阳决定“曲线救国”，先做机器狗(gou)。到2020年被(bei)小鹏汽车收购(gou)前，多够机器狗(gou)已经售出(chu)上百台。

“先活到被(bei)资本(ben)看见。”前述科技(ji)领域投资人表示(shi)，不同的(de)投资环境，决定了国内科创企(qi)业必须“一边赚钱(qian)养(yang)自己，一边搞研发(fa)”，尽快(kuai)解决商业化问题，这也是与(yu)海外科创团队的(de)明显差异之一。

商业化比技(ji)术更难

“让(rang)一家创业公司打造全(quan)新的(de)商业模式是很难的(de)。”李超说，云深处(chu)在创办时就确定了要“根据(ju)场景开(kai)发(fa)产品”。

他(ta)坦言，当时的(de)解题思路是筛(shai)选已经实现机器人商业化的(de)行业，在其中找(zhao)到轮式机器人无法满足，可被(bei)四足机器狗(gou)补充(chong)或替代的(de)场景，在一串名(ming)单中，“巡检”脱颖而出(chu)。

由于巡检领域大多在山区、郊外等人迹罕至的(de)地方，已经在部分场景下实现了轮式机器人替代人。但由于户外地形复杂(za)，轮式机器人面对台阶、碎石、坑洼等路面情况往往束手无策，而腿(tui)足机器人更为灵活，还能将巡检拓展到更大范(fan)围。

2019年底，云深处(chu)与(yu)南方电网数字电网研究院合(he)作，实现了第(di)一代机器狗(gou)“绝影X10”在变电站的(de)自主巡检。当时全(quan)球具备(bei)智能感知能力的(de)四足机器人屈指可数，绝大多数国内的(de)机器狗(gou)只有基础的(de)运动能力，还需要手动遥控操作。要做到真实场景下的(de)全(quan)场景覆盖巡检，机器狗(gou)就必须无惧风雨、暴晒等恶(e)劣天气，自如行走。

为此，云深处(chu)约七成员工在广州驻地三个多月，逐一解决痛点(dian)问题，针对机器狗(gou)的(de)运动能力、平(ping)衡性、材料等细节不断升级。2021年 6 月，云深处(chu)推出(chu)新增防水(shui)防尘等功能的(de)“绝影X20”。

“我们最先实现了四足机器狗(gou)在行业场景的(de)落地。”李超说，截至目前，云深处(chu)已同包括国家电网、南方电网等在内的(de)多家头部企(qi)业开(kai)展长期(qi)深度合(he)作，在巡检和(he)消防这两个领域的(de)市占率已经达到了85%和(he)90%以上。去年12月，“绝影X30”出(chu)海新加坡，在电力隧道进行巡检。

相比之下，海外学院派创业公司往往重技(ji)术发(fa)展而轻视商业化落地。波士顿动力也是在几经易主后，才于2020年开(kai)始商业化探索(suo)。起初，波士顿动力的(de)主要服(fu)务对象是美(mei)国军方，并获得超千万美(mei)元的(de)投资。其间，波士顿动力推出(chu)了声名(ming)大噪的(de)四足机器人“大狗(gou)”(BigDog)、“猎豹”(Cheetah)和(he)可自由跳跃旋转的(de)“野猫(mao)”(Wildcat)等产品。但由于液压机器人噪声过大，无法在战斗中使用，项目只能中止。

2013年底，波士顿动力被(bei)谷歌以30亿(yi)美(mei)元收购(gou)，由此终止了与(yu)军方的(de)合(he)同。四年后，软银集团以不公布价格的(de)方式，从谷歌手中拿到了波士顿动力的(de)控制权。波士顿动力创始人雷伯特曾表示(shi)，无论是谷歌还是软银，都为公司提供了充(chong)足的(de)资金。但在2020年6月，波士顿动力还是迈出(chu)了商业化的(de)重要一步，以7.45万美(mei)元的(de)价格发(fa)售机器狗(gou)Spot Mini，折合(he)人民(min)币约50万元。在理想场景中，Spot Mini可应用于警署、石油公司、机场建筑(zhu)工地，还能充(chong)当雪橇犬、牧羊犬。

由于无法实现商业价值，波士顿动力只能迎来一次又一次被(bei)收购(gou)。2020年底再次被(bei)软银出(chu)售时，其身价已经缩水(shui)到9.21亿(yi)美(mei)元。现代汽车集团接手后，直至2021年6月才完成收购(gou)。

据(ju)高工机器人产业研究所发(fa)布的(de)《2024年中国四足机器人行业发(fa)展报告》，从营收规模来看，占据(ju)全(quan)球四足机器人市场前三的(de)企(qi)业分别是宇树科技(ji)、波士顿动力和(he)云深处(chu)科技(ji)，这三家在2023年营收占比分别是40.65%、12.67%和(he)11.11%。更亮(liang)眼的(de)成绩是，来自杭州的(de)宇树科技(ji)还占据(ju)了2023年全(quan)球四足机器人69.75%的(de)销量份额(e)。

作为机器人技(ji)术的(de)顶尖公司，波士顿动力的(de)落地困境，也是摆(bai)在所有机器人企(qi)业面前的(de)难题：如何找(zhao)场景，实现大规模落地？

如何成为下一个“大疆”？

“首先要把(ba)价格降到可接受范(fan)围。”李超告诉(su)《中国新闻周刊》，这块“敲门砖”决定了很多场景中的(de)主体是否愿意使用。

波士顿动力的(de)机器狗(gou)Spot Mini，售价约50万元人民(min)币，其研发(fa)的(de)人形机器人Atlas售价更是超过200万美(mei)元。居高不下的(de)价格注定无法在大众消费端打开(kai)市场，而产业端用户对成本(ben)与(yu)价格的(de)考量往往更加理性。

2013年，开(kai)始攻读研究生的(de)王兴兴对四足机器人萌生兴趣。为了把(ba)机器人做好，他(ta)甚至把(ba)全(quan)部硬件都重新做了一遍。能够自费研发(fa)出(chu)低成本(ben)的(de)机器狗(gou)，最关键的(de)措施就是以电驱替代液驱。他(ta)带着自研的(de)XDog参赛获奖后，在海外媒体和(he)机器人圈(quan)火了一把(ba)，当时还有一位MIT(麻省理工学院)博士通(tong)过朋(peng)友找(zhao)到王兴兴，跟他(ta)要了关于XDog的(de)硕士论文。

2018 年 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(de)所有硬件和(he)软件，这是当时全(quan)世界奔跑速度最快(kuai)的(de)机器人。而在此之前，由美(mei)国斯(si)坦福大学人工智能实验室孵化的(de)机器人操作系统(ROS)已经开(kai)源多年。

“这意味(wei)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(fa)过程中，硬件组模和(he)控制系统是核心难点(dian)，国外科研机构开(kai)源后，国内掀起了一波做机器狗(gou)的(de)热潮。但事情总有两面性，对于那些投入研发(fa)多年但未(wei)来得及发(fa)布成品的(de)公司来说，无疑是一种打击，“努力多年全(quan)白费了”。

赵同阳的(de)多够机器人便险(xian)些“夭折”。MIT开(kai)源后，他(ta)自研的(de)机器狗(gou)一下子失去了竞争优势，团队也陷入绝望。调整心态后，赵同阳和(he)团队认真研究了MIT的(de)开(kai)源资料，发(fa)现仅靠公开(kai)文件做出(chu)的(de)四足机器人效(xiao)果并不理想，无法直接造出(chu)好产品。

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

赵同阳告诉(su)《中国新闻周刊》，成本(ben)控制主要得益(yi)于珠三角完整的(de)供应链和(he)强(qiang)大的(de)生产制造能力。同时，机器人所有的(de)零部件、核心关节均为自主研发(fa)，可以直接通(tong)过工厂生产制造，减少(shao)了中间成品采购(gou)的(de)巨大投入。

“产品有非常多层次。并不是有一个开(kai)源方案就可以的(de)。”去年底，在一场科技(ji)圈(quan)大会上，王兴兴公开(kai)表示(shi)，产品由工业设计、生产制造、零部件、可靠性、各种认证、无线通(tong)信等各种细节共同构成，能做出(chu)机器人只说明拥有了基本(ben)的(de)入场券，之后还有很多事情要做。

类比到无人机领域，行业发(fa)展热度持续了十多年。国内外无人机开(kai)源方案从五六(liu)年前陆续公开(kai)，一个本(ben)科在校生从零开(kai)始动手做无人机，仅需几个月时间。但时至今日，真正做出(chu)产品级无人机依旧是非常大的(de)挑战。

“在大众消费端，国产机器狗(gou)已经成功制造了爽(shuang)点(dian)，但还没解决规模化应用的(de)痛点(dian)。对民(min)用场景的(de)探索(suo)将成为四足机器人公司接下来的(de)重点(dian)方向之一。”李超分析，在众多需求涌现的(de)当下，除了降低售价，更重要的(de)是找(zhao)到机器狗(gou)真正能解决的(de)现实问题，才能促(cu)成规模化应用。

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，从而推动整个行业发(fa)展。”他(ta)曾公开(kai)表示(shi)，本(ben)轮产业热带动的(de)人形机器人发(fa)展效(xiao)率已经远超过去十几年，本(ben)质是采用了机器狗(gou)过去的(de)技(ji)术积累，以及新的(de) AI 技(ji)术，这也让(rang)一众四足机器人企(qi)业在这波热潮中快(kuai)速推出(chu)了双足机器人产品。

“用人形机器人讲故事、融资，用机器狗(gou)先实现商业化落地。”前述科技(ji)领域投资人表示(shi)，未(wei)来一两年会看到更多四足机器人的(de)应用场景，例如，当无人系统搭(da)建完成后，以在复杂(za)地形通(tong)过能力为核心的(de)机器狗(gou)将迎来新的(de)发(fa)展机遇。

高工机器人研究所的(de)报告显示(shi)，2023年全(quan)球四足机器人市场销量约3.40万台，同比增长76.86%。预(yu)计到2030年全(quan)球四足机器人销量有望超56万台。尽管目前四足机器人技(ji)术主要还在研发(fa)阶段(duan)和(he)特殊(shu)场景试用中，但随(sui)着技(ji)术的(de)不断成熟、成本(ben)的(de)降低以及应用场景的(de)拓展，四足机器人价格将持续下行，市场规模总体将继续增长。

现实订(ding)单比预(yu)想来得更快(kuai)。今年在央视非遗晚会和(he)北京卫(wei)视春晚亮(liang)相后，云深处(chu)的(de)30多只机器狗(gou)在春节前后全(quan)部被(bei)“借”走，连(lian)公司用作展示(shi)的(de)老款机器狗(gou)都被(bei)客户盯上，在德清工厂生产线上的(de)“狗(gou)”也都已经有了主人。