全球四足机器人市场你只知道波士顿动力?

随着驱动、智能控制等技术的高速发展,相对而言更加灵活机动的四足机器人成了研究热点。从概念向理论,从样机到产品再至商业化,四足机器人走过了60年。

与我们常在商场、酒店、餐厅中见到的移动机器人不同,摆脱了轮式或履带式设计的四足机器人机动性更强,具有机动灵活、反应敏捷、作业持久等特性。同时与双足机器人相比,四足机器人较高的有效载荷与极强的平衡能力,也更利于控制、设计和维护。

四足机器人的优势体现在地形适应性上,更强大的运动性能赋予四足机器人更多的应用场景,广泛的用途让四足机器人受到企业等的青睐。

从技术层面来说,四足机器人集成了动力系统部件的仿生结构设计、环境感知技术、自主控制技术、运动规划、运动控制、SLAM等多种技术的先进水平,非常适合二次开发,解锁更多功能,实现客户特殊需求。

随着机器人性能和功能的提升,机器视觉也能被加在四足机器人身上,使它获得了自主移动、避障等能力。配合软件可以完成导航规划、自主定位、实时监测,完全可以应用于安防巡逻、应急救灾、勘测探索、协助安检和厂区巡检,且不需要对应用环境进行改造,降低人力和前期投入成本,保障人员和作业安全,提升作业效率。

波士顿动力从未开源

尽管民间一直传言波士顿动力有开源技术,专业人士都知道,波士顿动力仅在公开演讲中提过机器人将成为像安卓一样无处不在的机器人开源平台,并低调开源了用于自身产品二次开发的软件系统,真正开源的是麻省理工大学(MIT)2018年底公开的Mini Cheetah相关技术,也是小米Cyber dog等国内许多小型四足机器人在采用的开源技术,相关技术较为初级,当时运动算法尚未实现上下楼梯,也不具备感知能力。

四足机器人市场仍处商业化早期

四足机器人的优势也决定它特殊的用途,众所周知,波士顿动力推出的第一款四足机器人,就是为美国军队研究设计的,能够爬山涉水,承载较重的负荷重物,并能根据环境变化调整姿态,协助士兵完成各种行动。这个四足机器人一经研发,就被美军应用在阿富汗的战争试验场。

近年来,随着智能控制、增材制造等技术不断突破,四足机器人应用范围逐渐扩展,行业商业化进程加快。目前四足机器人已成为足类机器人行业研究热点,但受成本、续航能力、市场认可度低等因素限制,四足机器人普及化程度较低,应用场景也有待进一步开发。我国四足机器人行业发展速度较快,在国内企业积极布局下,我国四足机器人商业化进程将不断推进,目前行业发展已处于爆发前夕。

国内“行业应用级”四足机器人,令人眼前一亮

据悉,云深处成立于2017年,创始团队在相关领域已有10多年的技术积累,目前已研发出绝影、绝影X20、绝影Lite2、绝影Mini等大中小全系列的四足机器人产品,在避障、运动、平衡、移动和交互方面都已经有了突破性进展。

基于关节驱动性能、运动控制和高动态步态规划控制等技术,绝影可以实现行走、跑步、奔跑和跳跃等各种步态,适应台阶、斜坡、障碍、石子路、草地和雪地等复杂地形,还能轻松跃过约40厘米的障碍物,原地起跳高度70厘米,立定跳远距离可达1.5米。

同时,基于3D地图构建、自主定位和导航规划技术,绝影还能实现室内外环境下的自主移动和动态避障。交互方面还拥有遥控、触摸、视觉、手势和语音等多种交互模式。

现阶段,绝影机器人主要可应用于教育科研、安防巡检、特种应用、物流运输四大行业。例如在工业领域,云深处开发的工业防护级四足机器人绝影X20,具备全天候作业、强劲负载与扩展空间、自主充电、全场景覆盖、强劲算力与精准感知等特点,能满足变电站、电网、炼化厂区等领域的多变环境和高层级需求。

全球四足机器人市场你只知道波士顿动力?

据云深处的负责人了解,他们先后突破了关键零部件、核心控制算法及智能感知等技术瓶颈。

运动控制:采用先进控制方法实现全身协调和柔顺控制,适应自然环境能力强;具有多种步态,可实现快速行走、跑跳、爬坡、上下台阶、倒地起立、跳跃等运动功能。

●智能感知:自带智能感知模块,可构建复杂环境的3D-Map,具有自主定位、导航、人体识别和跟随等功能;采用计算机视觉或深度学习等方法,结合行业应用需求,开发视觉智能算法助力应用落地。就像真实的动物那样,它的“大脑”能够快速分析自己的处境,然后命令四肢做出相应的作防止自己摔倒。

●核心部件:自研驱动器、编码器、关节模组等核心部件,大幅降低成本。

全球四足机器人市场你只知道波士顿动力?

国内首款基于行业应用需求开发的四足机器人(防护等级IP66

●运动能力:最大速度4.95m/s;跳高距离可达0.7m;跳远1.5m。

●感知能力:构建高精度三维地图;自主路径规划;自主避障。

●负重能力:最大作业负载85kg。

●越障能力:20cm障碍与楼梯、30°斜坡,草地、沙地、雪地、碎石、积水等复杂环境。

编辑观点

国内外的四足机器人市场都处于早期发展阶段,关于四足机器人的商业化模式、应用场景和落地路径上,各家仍处于不断摸索和尝试的阶段。当然,随着人工智能和5G等技术发展,将四足机器人与之相结合,让四足机器人具有更强的能力,实现智能化,完成相互协作。使机器人能适应复杂的环境,完成更加复杂的任务。相信随着技术和市场的不断成熟发展,期待国内四足机器人企业能给我们带来更多出乎意料的惊喜。

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