国(guo)产机器狗反超？

如何让机器狗跑得更快？传统的(de)做法是，使用更强大的(de)电机，造出更高大的(de)身体，但这(zhe)条路在商(shang)业化方面(mian)很难走通。机器质量(liang)越大，能耗越高，成本也(ye)就越高。新一代(dai)的(de)机器狗能否从设计思路方面(mian)优化？

奔跑速(su)度最快机器狗的(de)纪录仍旧由波士顿动力保持，其多年(nian)前(qian)发布的(de)宣传视频中，机器狗“猎豹(bao)”(Cheetah)在实(shi)验室中跑出了超13米/秒(miao)的(de)速(su)度。“猎豹(bao)”关节(jie)型的(de)背部结构，使其能在奔跑过(guo)程(cheng)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速(su)度。

然而，“猎豹(bao)”的(de)高速(su)是在没有风载的(de)跑步机上实(shi)现的(de)，还需一台(tai)巨型远程(cheng)电源为之供电，存在诸多局限。2013年(nian)，以“猎豹(bao)”为原(yuan)型的(de)“野猫”问世，可(ke)以在户外自由奔跑，但牺(xi)牲了一定的(de)速(su)度，只达到8.89米/秒(miao)。

比波士顿动力“野猫”跑得更快的(de)浙江大学“黑豹(bao)”，身形却(que)更为小巧，站立(li)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(qu)迸发大能量(liang)”，需要“研发团队对(dui)机器人(ren)动力学系统更深入的(de)理解”。以往机器狗的(de)设计是每条腿“单打独斗”，金永斌在一次演讲中介(jie)绍，“黑豹(bao)”首先是要实(shi)现“四(si)条腿的(de)协同”，团队充分利用惠更斯耦合(he)摆原(yuan)理，让机器狗四(si)足协调成统一步态，形成一股合(he)力达成高速(su)冲刺。

高速(su)运(yun)动对(dui)机器人(ren)的(de)结构和材(cai)质强度提出了更高要求。当“黑豹(bao)”奔跑速(su)度提高到6米/秒(miao)时，遇到了超速(su)“小腿必然折断(duan)”的(de)新挑战(zhan)。在去年(nian)8月的(de)一次实(shi)验中，“黑豹(bao)”还遭遇了整(zheng)个躯(qu)干解体的(de)情况，碳纤维管前(qian)腿和后腿完全崩开。

“团队学习黑豹(bao)、跳(tiao)鼠等自然动物在髋关节(jie)、膝关节(jie)、脚掌等运(yun)动构型上的(de)特(te)征，对(dui)机器人(ren)高速(su)运(yun)动过(guo)程(cheng)中的(de)强度、韧度、力度、限度、精(jing)度、密度、流畅度等多方位进行(xing)提升。”金永斌曾对(dui)媒体介(jie)绍，团队研发了“仿跳(tiao)鼠碳纤维小腿”，在重量(liang)仅提升16%的(de)代(dai)价下刚度提升135%。为进一步降低高速(su)奔跑时机器人(ren)冲击瞬(shun)间的(de)地面(mian)作用力、减少运(yun)动能耗，团队将弹(dan)簧(huang)安装在“黑豹(bao)2.0”的(de)膝关节(jie)作为缓(huan)冲器。同时，研发团队还仿照猎豹(bao)的(de)利爪，给“黑豹(bao)2.0”定制(zhi)了特(te)殊的(de)“跑鞋”，使其抓地性能提升200%，让机器人(ren)的(de)每一步都跑得又快又稳。

浙江大学杭州国(guo)际科(ke)创中心(xin)人(ren)形机器人(ren)创新研究院院长王宏涛曾对(dui)媒体介(jie)绍，在研发“黑豹(bao)2.0”的(de)过(guo)程(cheng)中，团队实(shi)现了机器人(ren)正向设计优化软件和高功率密度电机驱动器等两大研发的(de)颠覆性突破，为下一代(dai)工业四(si)足机器人(ren)奠定了基(ji)础。“通过(guo)软件与(yu)元器件结合(he)，我们(men)仅花费三个月，就形成了原(yuan)型样机，已经能够媲美(mei)目前(qian)世界上最先进的(de)四(si)足机器人(ren)。”

“在腿足式机器人(ren)技术能力研发方面(mian)，国(guo)内机构已经与(yu)海外科(ke)研团队处于并(bing)跑状态。”杭州云深处科(ke)技有限公司首席技术官李超对(dui)《中国(guo)新闻周刊》说，海外团队起步早，但国(guo)内机器人(ren)产业发展速(su)度快，得益于发达的(de)制(zhi)造业供应链(lian)，国(guo)内机器人(ren)在研发节(jie)奏和产品迭代(dai)方面(mian)明显更具优势。

去年(nian)11月，云深处发布了全地形越野机器人(ren)“山(shan)猫”。展示视频中，全新的(de)四(si)轮(lun)足机器人(ren)从陡坡俯冲直下，穿(chuan)越竹林，翻越巨石，兼(jian)具负载与(yu)拍摄功能，很快火出圈(quan)。

紧接着，2024年(nian)12月底，宇树(shu)科(ke)技展示了其最新推(tui)出的(de)Unitree B2-W工业轮(lun)足机器人(ren)。该机器人(ren)不仅能完成托马(ma)斯全旋、侧空翻、360°跳(tiao)跃转体等高难度动作，还能在浅水中疾行(xing)、载重40公斤爬坡，甚至直接驮起一名成年(nian)男(nan)子前(qian)行(xing)。连(lian)马(ma)斯克也(ye)在社交平台(tai)上转发了B2-W的(de)炫技视频。有网友留言，“国(guo)产四(si)足机器人(ren)反超了波士顿动力”。

“至少在技术展示层面(mian)是暂时领先的(de)。”王建明说，波士顿动力和瑞士苏黎世的(de)ANYbotics团队一直是被追赶的(de)目标，它们(men)有着深厚的(de)技术积累。但国(guo)产四(si)足机器人(ren)经过(guo)多年(nian)迭代(dai)，在市场应用方面(mian)更进一步。

王建明补充，不排除海外科(ke)研团队在“憋大招”。“具身智能领域的(de)有趣之处正在于此(ci)，虽然还不成熟，但持续有新的(de)技术涌现，不断(duan)刺激整(zheng)个行(xing)业向前(qian)发展。”

“先活到被资本看见”

去年(nian)6月，“黑豹(bao)”的(de)联合(he)研发主(zhu)体镜识科(ke)技刚成立(li)一个月，便对(dui)外宣布完成战(zhan)略融资。这(zhe)轮(lun)融资由上市企业凯尔达焊接机器人(ren)股份有限公司独家投资，金额(e)并(bing)未披露(lu)，完成融资后，凯尔达持有镜识科(ke)技19.8%的(de)股份。

王建明坦言，过(guo)去一年(nian)多的(de)投资热在机器人(ren)投资历史上实(shi)属罕见。具身智能和人(ren)形机器人(ren)是去年(nian)最火热的(de)赛道，有的(de)人(ren)形机器人(ren)公司一年(nian)融资两三轮(lun)，甚至对(dui)一些(xie)消费级机器人(ren)公司的(de)投资中，很多机构在第一轮(lun)都抢不进去。这(zhe)波热潮由AI技术进步和特(te)斯拉推(tui)出的(de)人(ren)形机器人(ren)所带动，进一步拓展到了四(si)足机器人(ren)领域。

“此(ci)前(qian)投资机构对(dui)国(guo)内硬科(ke)技的(de)关注度不高。”一位科(ke)技领域投资人(ren)告诉(su)《中国(guo)新闻周刊》，八(ba)九年(nian)前(qian)，他关注机器人(ren)赛道时，有的(de)项目在第一轮(lun)投资前(qian)可(ke)以观察一年(nian)，说明这(zhe)个领域几乎没有投资人(ren)在看。“大家都是先看海外有哪些(xie)新科(ke)技，然后在国(guo)内找类似标的(de)，尤其对(dui)技术壁垒(lei)高的(de)赛道，相对(dui)缺少独立(li)判断(duan)。”

北(bei)京新鼎荣盛资本管理有限公司董(dong)事长、创始合(he)伙人(ren)张弛介(jie)绍，基(ji)金投资周期一般3至5年(nian)，这(zhe)对(dui)还处于实(shi)验室阶段的(de)产业来说时间太短，来不及产业化落地。企业上市之路艰难，而风投资金没有稳定的(de)退出渠道，最终(zhong)只能追一些(xie)盈利快、市场确(que)定的(de)行(xing)业，不敢投早投小投科(ke)技，如此(ci)一来，科(ke)技项目因(yin)缺少资金而发展缓(huan)慢(man)，又将陷(xian)入新一轮(lun)恶性循环。“说到底，要支(zhi)持科(ke)技创新和产业进步，就必须解决(jue)资金的(de)资本化问题。”

早就预料到融资艰难，原(yuan)多够机器人(ren)(Dogotix)创始人(ren)赵同阳毕业后先创办了一家物联网公司。等该公司平稳运(yun)行(xing)后，他才转让股份，拿着资金追梦，二次创业投入机器人(ren)领域。

跨行(xing)创业的(de)赵同阳为组(zu)建机器人(ren)团队，曾在一家电子技术论(lun)坛广发英(ying)雄帖(tie)。宇树(shu)科(ke)技创始人(ren)王兴兴当时刚硕(shuo)士毕业，也(ye)曾跟帖(tie)，但两人(ren)兴趣方向不同，最终(zhong)各奔前(qian)程(cheng)。那时赵同阳心(xin)心(xin)念念的(de)是做出双足机器人(ren)。

开始投入研发的(de)赵同阳也(ye)很快发现，双足机器人(ren)技术难度更大、成本更高，而与(yu)之技术相通的(de)四(si)足机器人(ren)能更快落地。赵同阳决(jue)定“曲线(xian)救国(guo)”，先做机器狗。到2020年(nian)被小鹏汽车收(shou)购前(qian)，多够机器狗已经售出上百台(tai)。

“先活到被资本看见。”前(qian)述科(ke)技领域投资人(ren)表示，不同的(de)投资环境，决(jue)定了国(guo)内科(ke)创企业必须“一边赚钱养自己，一边搞(gao)研发”，尽快解决(jue)商(shang)业化问题，这(zhe)也(ye)是与(yu)海外科(ke)创团队的(de)明显差异之一。

商(shang)业化比技术更难

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

他坦言，当时的(de)解题思路是筛选已经实(shi)现机器人(ren)商(shang)业化的(de)行(xing)业，在其中找到轮(lun)式机器人(ren)无法满足，可(ke)被四(si)足机器狗补充或替代(dai)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(ren)迹罕至的(de)地方，已经在部分场景下实(shi)现了轮(lun)式机器人(ren)替代(dai)人(ren)。但由于户外地形复杂，轮(lun)式机器人(ren)面(mian)对(dui)台(tai)阶、碎石、坑洼(wa)等路面(mian)情况往往束手无策，而腿足机器人(ren)更为灵活，还能将巡检拓展到更大范围。

2019年(nian)底，云深处与(yu)南方电网数字电网研究院合(he)作，实(shi)现了第一代(dai)机器狗“绝影X10”在变(bian)电站的(de)自主(zhu)巡检。当时全球具备智能感知能力的(de)四(si)足机器人(ren)屈指可(ke)数，绝大多数国(guo)内的(de)机器狗只有基(ji)础的(de)运(yun)动能力，还需要手动遥控操作。要做到真实(shi)场景下的(de)全场景覆盖(gai)巡检，机器狗就必须无惧风雨(yu)、暴晒等恶劣天气，自如行(xing)走。

为此(ci)，云深处约七(qi)成员工在广州驻地三个多月，逐一解决(jue)痛点问题，针对(dui)机器狗的(de)运(yun)动能力、平衡性、材(cai)料等细节(jie)不断(duan)升级。2021年(nian) 6 月，云深处推(tui)出新增防水防尘等功能的(de)“绝影X20”。

“我们(men)最先实(shi)现了四(si)足机器狗在行(xing)业场景的(de)落地。”李超说，截至目前(qian)，云深处已同包括国(guo)家电网、南方电网等在内的(de)多家头部企业开展长期深度合(he)作，在巡检和消防这(zhe)两个领域的(de)市占(zhan)率已经达到了85%和90%以上。去年(nian)12月，“绝影X30”出海新加坡，在电力隧(sui)道进行(xing)巡检。

相比之下，海外学院派创业公司往往重技术发展而轻视商(shang)业化落地。波士顿动力也(ye)是在几经易主(zhu)后，才于2020年(nian)开始商(shang)业化探索(suo)。起初，波士顿动力的(de)主(zhu)要服务对(dui)象是美(mei)国(guo)军方，并(bing)获得超千万美(mei)元的(de)投资。其间，波士顿动力推(tui)出了声名大噪的(de)四(si)足机器人(ren)“大狗”(BigDog)、“猎豹(bao)”(Cheetah)和可(ke)自由跳(tiao)跃旋转的(de)“野猫”(Wildcat)等产品。但由于液(ye)压机器人(ren)噪声过(guo)大，无法在战(zhan)斗中使用，项目只能中止。

2013年(nian)底，波士顿动力被谷歌以30亿美(mei)元收(shou)购，由此(ci)终(zhong)止了与(yu)军方的(de)合(he)同。四(si)年(nian)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(zhi)权。波士顿动力创始人(ren)雷伯特(te)曾表示，无论(lun)是谷歌还是软银，都为公司提供了充足的(de)资金。但在2020年(nian)6月，波士顿动力还是迈出了商(shang)业化的(de)重要一步，以7.45万美(mei)元的(de)价格发售机器狗Spot Mini，折合(he)人(ren)民币约50万元。在理想场景中，Spot Mini可(ke)应用于警署、石油公司、机场建筑工地，还能充当雪橇犬(quan)、牧羊犬(quan)。

由于无法实(shi)现商(shang)业价值，波士顿动力只能迎来一次又一次被收(shou)购。2020年(nian)底再次被软银出售时，其身价已经缩水到9.21亿美(mei)元。现代(dai)汽车集团接手后，直至2021年(nian)6月才完成收(shou)购。

据(ju)高工机器人(ren)产业研究所发布的(de)《2024年(nian)中国(guo)四(si)足机器人(ren)行(xing)业发展报告》，从营收(shou)规模来看，占(zhan)据(ju)全球四(si)足机器人(ren)市场前(qian)三的(de)企业分别是宇树(shu)科(ke)技、波士顿动力和云深处科(ke)技，这(zhe)三家在2023年(nian)营收(shou)占(zhan)比分别是40.65%、12.67%和11.11%。更亮(liang)眼的(de)成绩是，来自杭州的(de)宇树(shu)科(ke)技还占(zhan)据(ju)了2023年(nian)全球四(si)足机器人(ren)69.75%的(de)销量(liang)份额(e)。

作为机器人(ren)技术的(de)顶尖公司，波士顿动力的(de)落地困境，也(ye)是摆在所有机器人(ren)企业面(mian)前(qian)的(de)难题：如何找场景，实(shi)现大规模落地？

如何成为下一个“大疆”？

“首先要把价格降到可(ke)接受范围。”李超告诉(su)《中国(guo)新闻周刊》，这(zhe)块“敲(qiao)门砖”决(jue)定了很多场景中的(de)主(zhu)体是否愿意使用。

波士顿动力的(de)机器狗Spot Mini，售价约50万元人(ren)民币，其研发的(de)人(ren)形机器人(ren)Atlas售价更是超过(guo)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市场，而产业端用户对(dui)成本与(yu)价格的(de)考量(liang)往往更加理性。

2013年(nian)，开始攻读研究生的(de)王兴兴对(dui)四(si)足机器人(ren)萌生兴趣。为了把机器人(ren)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本的(de)机器狗，最关键的(de)措施就是以电驱替代(dai)液(ye)驱。他带着自研的(de)XDog参赛获奖后，在海外媒体和机器人(ren)圈(quan)火了一把，当时还有一位MIT(麻省理工学院)博士通过(guo)朋友找到王兴兴，跟他要了关于XDog的(de)硕(shuo)士论(lun)文。

2018 年(nian) 9 月，MIT仿生机器人(ren)实(shi)验室(Biomimetic Robotics Lab)陆续开源了“迷你(ni)猎豹(bao)”(Cheetah Mini)的(de)所有硬件和软件，这(zhe)是当时全世界奔跑速(su)度最快的(de)机器人(ren)。而在此(ci)之前(qian)，由美(mei)国(guo)斯坦福大学人(ren)工智能实(shi)验室孵化的(de)机器人(ren)操作系统(ROS)已经开源多年(nian)。

“这(zhe)意味着上手做四(si)足机器狗的(de)门槛变(bian)低了。”王建明说，以往机器狗研发过(guo)程(cheng)中，硬件组(zu)模和控制(zhi)系统是核心(xin)难点，国(guo)外科(ke)研机构开源后，国(guo)内掀起了一波做机器狗的(de)热潮。但事情总有两面(mian)性，对(dui)于那些(xie)投入研发多年(nian)但未来得及发布成品的(de)公司来说，无疑是一种(zhong)打击，“努力多年(nian)全白费了”。

赵同阳的(de)多够机器人(ren)便险(xian)些(xie)“夭折”。MIT开源后，他自研的(de)机器狗一下子失去了竞争(zheng)优势，团队也(ye)陷(xian)入绝望。调整(zheng)心(xin)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(si)足机器人(ren)效(xiao)果并(bing)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(xun)速(su)对(dui)原(yuan)有机器人(ren)进行(xing)了升级。多够自研的(de)第一代(dai)机器狗不但能行(xing)走、跳(tiao)跃、后空翻，还能像(xiang)雪橇犬(quan)那样拉车载人(ren)。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十分之一。

赵同阳告诉(su)《中国(guo)新闻周刊》，成本控制(zhi)主(zhu)要得益于珠三角完整(zheng)的(de)供应链(lian)和强大的(de)生产制(zhi)造能力。同时，机器人(ren)所有的(de)零(ling)部件、核心(xin)关节(jie)均为自主(zhu)研发，可(ke)以直接通过(guo)工厂生产制(zhi)造，减少了中间成品采(cai)购的(de)巨大投入。

“产品有非(fei)常多层次。并(bing)不是有一个开源方案(an)就可(ke)以的(de)。”去年(nian)底，在一场科(ke)技圈(quan)大会上，王兴兴公开表示，产品由工业设计、生产制(zhi)造、零(ling)部件、可(ke)靠性、各种(zhong)认证、无线(xian)通信等各种(zhong)细节(jie)共同构成，能做出机器人(ren)只说明拥有了基(ji)本的(de)入场券，之后还有很多事情要做。

类比到无人(ren)机领域，行(xing)业发展热度持续了十多年(nian)。国(guo)内外无人(ren)机开源方案(an)从五(wu)六年(nian)前(qian)陆续公开，一个本科(ke)在校生从零(ling)开始动手做无人(ren)机，仅需几个月时间。但时至今日，真正做出产品级无人(ren)机依旧是非(fei)常大的(de)挑战(zhan)。

“在大众消费端，国(guo)产机器狗已经成功制(zhi)造了爽点，但还没解决(jue)规模化应用的(de)痛点。对(dui)民用场景的(de)探索(suo)将成为四(si)足机器人(ren)公司接下来的(de)重点方向之一。”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)是找到机器狗真正能解决(jue)的(de)现实(shi)问题，才能促成规模化应用。

王兴兴也(ye)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(tui)动整(zheng)个行(xing)业发展。”他曾公开表示，本轮(lun)产业热带动的(de)人(ren)形机器人(ren)发展效(xiao)率已经远超过(guo)去十几年(nian)，本质是采(cai)用了机器狗过(guo)去的(de)技术积累，以及新的(de) AI 技术，这(zhe)也(ye)让一众四(si)足机器人(ren)企业在这(zhe)波热潮中快速(su)推(tui)出了双足机器人(ren)产品。

“用人(ren)形机器人(ren)讲故事、融资，用机器狗先实(shi)现商(shang)业化落地。”前(qian)述科(ke)技领域投资人(ren)表示，未来一两年(nian)会看到更多四(si)足机器人(ren)的(de)应用场景，例如，当无人(ren)系统搭建完成后，以在复杂地形通过(guo)能力为核心(xin)的(de)机器狗将迎来新的(de)发展机遇。

高工机器人(ren)研究所的(de)报告显示，2023年(nian)全球四(si)足机器人(ren)市场销量(liang)约3.40万台(tai)，同比增长76.86%。预计到2030年(nian)全球四(si)足机器人(ren)销量(liang)有望超56万台(tai)。尽管目前(qian)四(si)足机器人(ren)技术主(zhu)要还在研发阶段和特(te)殊场景试(shi)用中，但随着技术的(de)不断(duan)成熟、成本的(de)降低以及应用场景的(de)拓展，四(si)足机器人(ren)价格将持续下行(xing)，市场规模总体将继续增长。

现实(shi)订单比预想来得更快。今年(nian)在央视非(fei)遗晚会和北(bei)京卫视春晚亮(liang)相后，云深处的(de)30多只机器狗在春节(jie)前(qian)后全部被“借”走，连(lian)公司用作展示的(de)老(lao)款机器狗都被客户盯上，在德清工厂生产线(xian)上的(de)“狗”也(ye)都已经有了主(zhu)人(ren)。