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采写 | 鱼三隹   编辑 | 靖宇
     1995 年，日本 NHK 将电视剧《三国演义》引进本国，引发收视高潮。和国人热爱忠肝义胆的「关帝爷」不同，日本观众最喜欢的是「多智而近妖」的诸葛亮。如果说战群儒、借东风还是政治智慧，六出祁山用古代机器人「木牛流马」运输军资，确是极致的魔幻时刻。二十五年后的春节联欢晚会上，几十只戴着牛头装饰的宇树科技「机器狗」走上舞台，给大家拜年，第一次让普罗大众认识了这些憨态可掬的「四脚兽」。


     今年 8 月，小米新品发布会上，公司创始人雷军曝光了团队智能军团的新成员 CyberDog「铁蛋」，一只灰色的机器狗，而 9999 元的价格，也让人们意识到，这些看起来像是实验室里的产品，就要像普通宠物狗一样，走进人们的生活。

                                                                                        小米铁蛋
     什么样的原因，让四足机器人在短短几年内就从数十万的实验室明星，变成四位数的数字玩具？而除了翻跟头和在舞台上卖萌，四足机器人又有怎样的使用场景？

机器狗从哪来
     上世纪 60 年代，世界仍处于冷战铁幕之中时，美国通用电气公司设计师 Mosher 在机动系统实验室设计了一辆名为 Walking Truck 的机器马，驾驶者可以通过人工操作指令杆来控制机器的液压驱动系统，实现该机器马抬腿、迈步以及跨越障碍等动作。
这匹「机器马」被认为是第一台真正意义上的现代四足机器人。

     二十一年后，麻省理工学院（MIT）的 Marc Raibert 于 1986 年开发出第一台能实现动态稳定的四足机器人，并于 1992 年成立了公司，这就是后来震惊业界的波士顿动力 Boston Dynamics。在被谷歌收至麾下之前，支持波士顿动力的是它唯一的客户——美国军方。

     2016 年 6 月，波士顿动力发布一条机器狗的运动视频，仅有 25 公斤的 Spot Mini 外形更加小巧，增添了机械臂的它可以灵敏操控物体，该视频迅速传遍全网，堪比 AlphaGo 以一己之力掀起 AI 狂潮。波士顿动力的机器狗视频，也让人们意识到，这些之前傻大黑粗的「军工」用品，同样可以做得比较「迷你」，机动灵活。

                                                                       波士顿动力 Spotmini

      也正是在 2016 年左右，宇树 Unitree、云深处等国内团队也选择四足机器人作为创业方向。不过，当时他们可能没有意识到，五年后的现在，四足机器人会成为新风口。

     尽管波士顿动力让机器狗成为 YouTube 网红，但是真正推动四足机器人生态发展的，其实是孵化出波士顿动力的 MIT。2018 年 9 月，MIT Biomimetic Robotics Lab 成员 Benjamin Katz 在他的硕士论文中，开源了 MIT Cheetah Mini 电机驱动器，连接 12 个电机与机载电脑的中心板（SPIne）的代码和硬件。一个月后，Katz 又开源了在 Cheetah Mini 上运行的所有代码。至此，MIT Cheetah Mini 所有软件、硬件开源。

     除了 MIT 开源的 Mini Cheetah，机器人领域还有另一个关键的开源项目——ROS（机器人操作系统）。该项目由斯坦福大学人工智能实验室孵化，主要功能是使机器人软件的开发实现模块化，不再需要重新设计框架，而且支持 C  、Python、LISP 等多种语言。
硬件组模和控制系统的开发一直是「机器狗」研发过程中最核心的难点，国外的开源提供了更为完整的技术和解决方案，进入四足机器狗领域的门槛大大降低了。

     宇树科技创始人王兴兴告诉极客公园：「原本的入门门槛比较高，现在相当于是上手做一个东西出来的门槛变低了。」

     当然，即便硬件和软件系统已经开源，但是要做出好的产品，依然要看团队的能力。

    「机器狗研发的主要难度在于对腿部动作的控制，如何感知外界环境后寻找落足点，让机器狗的步态更为流畅、稳定」，从事足式机器人研究的博士生纵怀志在个人公众号「四足驿站」中这样总结国内外机器狗的研发现状。他向极客公园介绍到：「机器狗控制算法框架难以精确建模，其中涉及了大量的数学公式和未知变量，因此研发过程中需要大量时间和数据的积累。」

    「国外的开源让从零到一做机器狗变得简单了，原本 60 分的机器狗现在可能达到 80 分了，但是要想继续达到 90 分，还是要看自主研发能力的提升，这是一个系统工程。」

     在努力通向 90 分的过程中，国内很多公司都迈出了前进的步伐。蔚蓝智能科技公司曾公布关于电机、机器腿、快充等方面的专利技术，宇树推出的全球首款消费级机器狗核心传感器、电机及减速器等核心零部件均为自主研发。

    「目前，我们的迭代速度其实比国外要快，宇树过去五年几乎每一两年都会有新的产品出来。」王兴兴说道。

                                                                           宇树科技 Unitree Robotics

消费者何时能「领狗」回家？
     波士顿动力让四足机器人脱离了「军工」范畴，但是机器狗们接下来的前路仍不明晰。专业人士认为，目前的机器狗行业很像十年前的无人机行业——学术界有了成型的控制理论，工业界也有了一定的案例，但如何商用还无人知晓。作为领头羊的波士顿动力，虽然机器人表现超群，但也没有找到合适的应用场景，目前仅有探测、安防等 B 端领域有所尝试。同时，由于投入巨大但是回报不足，波士顿动力先后被谷歌转手给软银，后又被卖给现代集团。

     在国内，小米「铁蛋」的 9999 元定价，已经将动辄数万美元的四足机器人定价打到「骨折」；宇树科技也已经推出面向 C 端的万元左右的产品。和前途未明的 B 端相比，C 端消费电子的定位，显然更加「性感」，这也催生了近年来风投机构对于四足机器人公司的投资热潮。

     不过，虽然价格下来了，但机器狗距离真正进入普通消费者家中，可能还有很长时间。

     首先是安全问题，小米的工程师认为「目前机器狗的重量、奔跑速度设置太快的话，很容易造成安全上的问题。」为了避免出现机器狗在全速前进时撞到人的情况，小米的「铁蛋」有一个「卧倒」功能，即在危急关头，机器狗可以迅速断电，立即趴下。其次是随着「机器狗」曝光的增多，消费者们对于这个新兴产品的预期也在不断提升。当仅仅是「好玩」「有趣」无法再吸引人们的目光时， 对于四足机器人的情感需求将进一步展现，而这也将对四足机器人的 AI 交互能力提出更高的挑战。

     目前阶段，「铁蛋」结合了小米「小爱同学」的 AI 能力，可以被看成是一个「行走的智能音箱」，用户能够通过语音来控制机器狗的动作，同时控制灯、电视等物联网设备。

机器狗背后的「野心」
     虽然目前四足机器人真正落地 C 端还有难度，但不妨碍像小米、小鹏汽车、腾讯这样的公司纷纷入局，因为巨头看重的是机器人背后更广阔的智能市场。不久前的特斯拉 AI 日上，由人扮演的「欢脱」的 Tesla Bot 看起来像是狂人马斯克开的一个玩笑，但事实上机器人或许是智能汽车领域的下一个「圣杯」。

                                                                小鹏「机器马」
     机器人开发与自动驾驶技术之间确实有很多相似之处。两者都是电池供能、电机驱动、软件赋能，车企在视觉感知、激光雷达方面需要的感知决策能力在机器人身上同样需要，机器人未来发展所必需的人机交互能力。

     小米集团智能办公事业部总经理透露「铁蛋」项目的初衷是「从长远来看，我们是想为未来的智能制造、还有汽车储备人才，积累一些基本的技术和算法。」

     不过，虽然四足机器人看起来比智能汽车要小很多，但其实它所需要具备的技术，要比现在仍在进化的自动驾驶技术更难。因为自动驾驶所处的公路环境，依然有比较严格的交通规则可以作为训练依据。而一只机器狗如果进入家庭和小区，它所要面对的环境，要比智能汽车的公路环境复杂很多，毕竟在家庭环境中，人们走路不用打转向灯，也不会有交通标识来提示机器狗。

     从这方面来看，现在的四足机器人，可能很难驾驭较为复杂的环境，距离真正进入家庭还有一段距离。
   
      但是，当下的四足机器人作为一个机器人平台，仍然有机会找到其应用空间。2018 年，在亚马逊组织的 MARS 大会上，贝佐斯和波士顿动力机器狗的合影，就让人们意识到，四足机器人是一个非常酷的玩具。而当国内机器狗的价格做到万元级别时，能耍酷「溜狗」的就不仅是世界首富了。

     如果是相对简单的环境中，四足机器人也可能成为一个很好的陪伴或者伴随机器人。例如宇树科技的机器狗可以跟着用户一起跑步，甚至帮主人「驮」着饮料；「铁蛋」则能发挥智能音箱的作用，给主人提供有用的信息，这都是目前四足机器人能够胜任的场景。

[ 本帖最后由 hhhhf 于 2021-9-19 08:51(GMT+8) 编辑 ]

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