機(jī)器狗“賽跑”提速

張一迪

隨著智能算法、仿生技術(shù)、人工智能等技術(shù)的快速發(fā)展，四足機(jī)器人的實(shí)用性和功能性將更加完善，在倉(cāng)儲(chǔ)物流、工程建設(shè)、家庭看護(hù)等工業(yè)、商業(yè)、民生領(lǐng)域均存在巨大的應(yīng)用和拓展?jié)摿Α?/p>

近日，華為技術(shù)有限公司新增了多條專利信息，其中一條為“一種機(jī)器人的控制方法裝置機(jī)器人以及存儲(chǔ)介質(zhì)”，專利申請(qǐng)日期為2020年5月，公布日期為2020年8月。

日前，在深圳華為店線下交流活動(dòng)中，華為中央研究院公布了一款機(jī)器狗產(chǎn)品，該機(jī)器狗采用了華為AI技術(shù)，用于智能識(shí)別、目標(biāo)定位等場(chǎng)景。可以做到動(dòng)態(tài)多目標(biāo)追蹤，以及密集場(chǎng)景下的目標(biāo)主動(dòng)追隨等。

同樣是四足機(jī)器人，谷歌旗下波士頓動(dòng)力公司開發(fā)的一款智能機(jī)器狗——波士頓機(jī)械狗（Boston?Dynamics?Big?Dog），已經(jīng)成為了機(jī)器人界的“名犬”，并在今年6月開始正式發(fā)售。

仿照四足動(dòng)物運(yùn)動(dòng)形態(tài)的“多足機(jī)器人”是機(jī)器人學(xué)的終極目標(biāo)，學(xué)術(shù)界在該領(lǐng)域已有多年研究，近年亦有企業(yè)參與其中，均取得一定成果。而華為在四足機(jī)器人領(lǐng)域取得技術(shù)突破，也將為我國(guó)科技公司在全球未來(lái)前沿科技領(lǐng)域搶占話語(yǔ)權(quán)奠定基礎(chǔ)。

“一代名犬”各國(guó)追捧

處在機(jī)器人領(lǐng)域輿論風(fēng)口的波士頓機(jī)械狗是一種動(dòng)力平衡四足機(jī)器人，由波士頓動(dòng)力公司、福斯特一米勒公司、噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室，以及哈佛大學(xué)康德菲爾德研究站共同于2005年研發(fā)。

波士頓機(jī)械狗項(xiàng)目是由美國(guó)國(guó)防高等研究計(jì)劃署資助的，希望研制一種能夠負(fù)重的機(jī)械裝置，能夠和士兵一起在傳統(tǒng)機(jī)械車輛無(wú)法行駛的粗糙地形上作戰(zhàn)。目前，波士頓狗已經(jīng)可以和真正的狗一樣，完成各種難度的動(dòng)作，比如海上巡邏、前線抗疫、公園保安、放牧者等多種職能，應(yīng)用場(chǎng)景還在不斷擴(kuò)大。

今年6月，波土頓動(dòng)力公司宣布開始正式對(duì)外發(fā)售其四足機(jī)器人Spot（機(jī)器狗），價(jià)格74500美元起（約52萬(wàn)元人民幣）。

賽迪顧問(wèn)智能裝備產(chǎn)業(yè)研究中心副總經(jīng)理劉壯告訴《中國(guó)電子報(bào)》記者，四足機(jī)器人是仿生機(jī)器人的典型代表。與雙足、輪式等其他移動(dòng)式機(jī)器人相比，四足機(jī)器人具有運(yùn)動(dòng)靈活、復(fù)雜環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)。因此，研究具有高動(dòng)態(tài)性、高適應(yīng)性、高穩(wěn)定性、高負(fù)載能力，可被廣泛應(yīng)用在救援、偵查、安保等領(lǐng)域的高性能四足機(jī)器人，逐步成為世界各國(guó)仿生機(jī)器人研究的重點(diǎn)方向。

具有人類形態(tài)、像人一樣運(yùn)動(dòng)和思考的“人形機(jī)器人”，是機(jī)器人學(xué)的終極目標(biāo)，另外仿照四足動(dòng)物運(yùn)動(dòng)形態(tài)的“多足機(jī)器人”，也被認(rèn)為具有同等重要的意義。人形機(jī)器人與多足機(jī)器人統(tǒng)稱為“足式機(jī)器人”，它們雖然形態(tài)不同，但是運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)方式（液壓系統(tǒng)或者電機(jī)）、控制建模的過(guò)程（都是在外力影響下的多剛體系統(tǒng)）基本相同。

四足機(jī)器人應(yīng)用潛力大

從全球范圍來(lái)看，由于四足機(jī)器人的機(jī)構(gòu)仿生設(shè)計(jì)、模型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)復(fù)雜，且需要人工智能、柔性控制、定位導(dǎo)航、自平衡控制、步態(tài)規(guī)劃等各類先進(jìn)技術(shù)的關(guān)聯(lián)配合，需要深厚的基礎(chǔ)理論及關(guān)鍵技術(shù)積累，導(dǎo)致四足機(jī)器，人研發(fā)周期長(zhǎng)，長(zhǎng)期處于實(shí)驗(yàn)室研究階段。目前，美國(guó)以波士頓動(dòng)力公司為核心，代表了四足機(jī)器人研發(fā)的先進(jìn)水平。

波士頓動(dòng)力于2005年率先在全球推出了具備較強(qiáng)產(chǎn)業(yè)化基礎(chǔ)的四足機(jī)器人BigDog，隨后波士頓動(dòng)力持續(xù)推動(dòng)產(chǎn)品迭代升級(jí)，在四足機(jī)器，人的負(fù)重能力、移動(dòng)能力、步態(tài)設(shè)計(jì)等方面不斷突破，并實(shí)現(xiàn)了在娛樂(lè)、應(yīng)急響應(yīng)、安保等領(lǐng)域的商用。

從國(guó)內(nèi)研發(fā)情況來(lái)看，我國(guó)清華大學(xué)、上海交大、國(guó)防科技大學(xué)、哈工大等重點(diǎn)高校，早在20世紀(jì)90年代就已涉足四足機(jī)器人相關(guān)研究，并已取得JTUMM-I、“智慧小象”等具有較強(qiáng)代表性的典型成果。

劉壯指出，目前國(guó)內(nèi)涉足四足機(jī)器人產(chǎn)品研發(fā)的企業(yè)相對(duì)較少，華為依托自身AI技術(shù)能力，在國(guó)內(nèi)推出首款具備智能識(shí)別、目標(biāo)定位、動(dòng)態(tài)目標(biāo)追蹤能力，面向企業(yè)應(yīng)用的四足機(jī)器人，代表了我國(guó)在四足機(jī)器人商用化方面取得的積極進(jìn)展。同時(shí)，華為在四足機(jī)器人領(lǐng)域的技術(shù)突破，也將為我國(guó)科技公司在全球未來(lái)前沿科技領(lǐng)域搶占話語(yǔ)權(quán)奠定基礎(chǔ)。

其實(shí)早在2017年，高運(yùn)動(dòng)性機(jī)器人制造商宇樹科技就推出了第一款面向商用市場(chǎng)的產(chǎn)品“菜卡狗”，外型酷似波士頓狗，可以應(yīng)用在包括安全巡邏、危險(xiǎn)環(huán)境檢查、搜索和救援等領(lǐng)域。據(jù)了解，萊卡狗在2018年就開始接單出貨，宇樹科技成為最早實(shí)現(xiàn)商業(yè)化的四足機(jī)器人公司之一。

“如果結(jié)合AI，可以生成更豐富的人機(jī)交互體驗(yàn)，甚至可以感覺(jué)它是有靈魂的機(jī)器人，而不是呆板的機(jī)器人。”宇樹科技創(chuàng)始人王興興公開表示。

劉壯指出，隨著智能算法、仿生技術(shù)、人工智能等技術(shù)的快速發(fā)展，四足機(jī)器人的實(shí)用性和功能性將更加完善，在倉(cāng)儲(chǔ)物流、工程建設(shè)、家庭看護(hù)等工業(yè)、商業(yè)、民生領(lǐng)域均存在巨大的應(yīng)用和拓展?jié)摿Α?/p>