二十五年后的春節(jié)聯(lián)歡晚會上，幾十只戴著牛頭裝飾的宇樹科技“機(jī)器狗”走上舞臺，給大家拜年，第一次讓普羅大眾認(rèn)識了這些憨態(tài)可掬的“四腳獸”。
今年 8 月，小米新品發(fā)布會上，公司創(chuàng)始人雷軍曝光了團(tuán)隊(duì)智能軍團(tuán)的新成員 CyberDog“鐵蛋”，一只灰色的機(jī)器狗，而 9999 元的價格，也讓人們意識到，這些看起來像是實(shí)驗(yàn)室里的產(chǎn)品，就要像普通寵物狗一樣，走進(jìn)人們的生活。
小米鐵蛋
什么樣的原因，讓四足機(jī)器人在短短幾年內(nèi)就從數(shù)十萬的實(shí)驗(yàn)室明星，變成四位數(shù)的數(shù)字玩具？而除了翻跟頭和在舞臺上賣萌，四足機(jī)器人又有怎樣的使用場景？
機(jī)器狗從哪來
上世紀(jì) 60 年代，世界仍處于冷戰(zhàn)鐵幕之中時，美國通用電氣公司設(shè)計師 Mosher 在機(jī)動系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室設(shè)計了一輛名為 Walking Truck 的機(jī)器馬，駕駛者可以通過人工操作指令桿來控制機(jī)器的液壓驅(qū)動系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)該機(jī)器馬抬腿、邁步以及跨越障礙等動作。
這匹“機(jī)器馬”被認(rèn)為是第一臺真正意義上的現(xiàn)代四足機(jī)器人。
二十一年后，麻省理工學(xué)院（MIT）的 Marc Raibert 于 1986 年開發(fā)出第一臺能實(shí)現(xiàn)動態(tài)穩(wěn)定的四足機(jī)器人，并于 1992 年成立了公司，這就是后來震驚業(yè)界的波士頓動力 Boston Dynamics。在被谷歌收至麾下之前，支持波士頓動力的是它唯一的客戶——美國軍方。
2016 年 6 月，波士頓動力發(fā)布一條機(jī)器狗的運(yùn)動視頻，僅有 25 公斤的 Spot Mini 外形更加小巧，增添了機(jī)械臂的它可以靈敏操控物體，該視頻迅速傳遍全網(wǎng)，堪比 AlphaGo 以一己之力掀起 AI 狂潮。
波士頓動力的機(jī)器狗視頻，也讓人們意識到，這些之前傻大黑粗的“軍工”用品，同樣可以做得比較“迷你”，機(jī)動靈活。
波士頓動力Spotmini
也正是在 2016 年左右，宇樹 Unitree、云深處等國內(nèi)團(tuán)隊(duì)也選擇四足機(jī)器人作為創(chuàng)業(yè)方向。不過，當(dāng)時他們可能沒有意識到，五年后的現(xiàn)在，四足機(jī)器人會成為新風(fēng)口。
盡管波士頓動力讓機(jī)器狗成為 YouTube 網(wǎng)紅，但是真正推動四足機(jī)器人生態(tài)發(fā)展的，其實(shí)是孵化出波士頓動力的 MIT。
2018 年 9 月，MIT Biomimetic Robotics Lab 成員 Benjamin Katz 在他的碩士論文中，開源了 MIT Cheetah Mini 電機(jī)驅(qū)動器，連接 12 個電機(jī)與機(jī)載電腦的中心板（SPIne）的代碼和硬件。一個月后，Katz 又開源了在 Cheetah Mini 上運(yùn)行的所有代碼。至此，MIT Cheetah Mini 所有軟件、硬件開源。
除了 MIT 開源的 Mini Cheetah，機(jī)器人領(lǐng)域還有另一個關(guān)鍵的開源項(xiàng)目——ROS（機(jī)器人操作系統(tǒng)）。該項(xiàng)目由斯坦福大學(xué)人工智能實(shí)驗(yàn)室孵化，主要功能是使機(jī)器人軟件的開發(fā)實(shí)現(xiàn)模塊化，不再需要重新設(shè)計框架，而且支持 C++、Python、LISP 等多種語言。
硬件組模和控制系統(tǒng)的開發(fā)一直是“機(jī)器狗”研發(fā)過程中最核心的難點(diǎn)，國外的開源提供了更為完整的技術(shù)和解決方案，進(jìn)入四足機(jī)器狗領(lǐng)域的門檻大大降低了。
宇樹科技創(chuàng)始人王興興告訴極客公園：“原本的入門門檻比較高，現(xiàn)在相當(dāng)于是上手做一個東西出來的門檻變低了。”
當(dāng)然，即便硬件和軟件系統(tǒng)已經(jīng)開源，但是要做出好的產(chǎn)品，依然要看團(tuán)隊(duì)的能力。
“機(jī)器狗研發(fā)的主要難度在于對腿部動作的控制，如何感知外界環(huán)境后尋找落足點(diǎn)，讓機(jī)器狗的步態(tài)更為流暢、穩(wěn)定”，從事足式機(jī)器人研究的博士生縱懷志在個人公眾號“四足驛站”中這樣總結(jié)國內(nèi)外機(jī)器狗的研發(fā)現(xiàn)狀。他向極客公園介紹到：“機(jī)器狗控制算法框架難以精確建模，其中涉及了大量的數(shù)學(xué)公式和未知變量，因此研發(fā)過程中需要大量時間和數(shù)據(jù)的積累。”
“國外的開源讓從零到一做機(jī)器狗變得簡單了，原本 60 分的機(jī)器狗現(xiàn)在可能達(dá)到 80 分了，但是要想繼續(xù)達(dá)到 90 分，還是要看自主研發(fā)能力的提升，這是一個系統(tǒng)工程。”
在努力通向 90 分的過程中，國內(nèi)很多公司都邁出了前進(jìn)的步伐。
蔚藍(lán)智能科技公司曾公布關(guān)于電機(jī)、機(jī)器腿、快充等方面的專利技術(shù)，宇樹推出的全球首款消費(fèi)級機(jī)器狗核心傳感器、電機(jī)及減速器等核心零部件均為自主研發(fā)。
“目前，我們的迭代速度其實(shí)比國外要快，宇樹過去五年幾乎每一兩年都會有新的產(chǎn)品出來。”王興興說道。
宇樹科技Unitree Robotics
消費(fèi)者何時能“領(lǐng)狗”回家？
波士頓動力讓四足機(jī)器人脫離了“軍工”范疇，但是機(jī)器狗們接下來的前路仍不明晰。
專業(yè)人士認(rèn)為，目前的機(jī)器狗行業(yè)很像十年前的無人機(jī)行業(yè)——學(xué)術(shù)界有了成型的控制理論，工業(yè)界也有了一定的案例，但如何商用還無人知曉。
作為領(lǐng)頭羊的波士頓動力，雖然機(jī)器人表現(xiàn)超群，但也沒有找到合適的應(yīng)用場景，目前僅有探測、安防等 B 端領(lǐng)域有所嘗試。同時，由于投入巨大但是回報不足，波士頓動力先后被谷歌轉(zhuǎn)手給軟銀，后又被賣給現(xiàn)代集團(tuán)。
在國內(nèi)，小米“鐵蛋”的 9999 元定價，已經(jīng)將動輒數(shù)萬美元的四足機(jī)器人定價打到“骨折”；宇樹科技也已經(jīng)推出面向 C 端的萬元左右的產(chǎn)品。和前途未明的 B 端相比，C 端消費(fèi)電子的定位，顯然更加“性感”，這也催生了近年來風(fēng)投機(jī)構(gòu)對于四足機(jī)器人公司的投資熱潮。
不過，雖然價格下來了，但機(jī)器狗距離真正進(jìn)入普通消費(fèi)者家中，可能還有很長時間。
首先是安全問題，小米的工程師認(rèn)為“目前機(jī)器狗的重量、奔跑速度設(shè)置太快的話，很容易造成安全上的問題。”
為了避免出現(xiàn)機(jī)器狗在全速前進(jìn)時撞到人的情況，小米的“鐵蛋”有一個“臥倒”功能，即在危急關(guān)頭，機(jī)器狗可以迅速斷電，立即趴下。
其次是隨著“機(jī)器狗”曝光的增多，消費(fèi)者們對于這個新興產(chǎn)品的預(yù)期也在不斷提升。當(dāng)僅僅是“好玩”“有趣”無法再吸引人們的目光時，對于四足機(jī)器人的情感需求將進(jìn)一步展現(xiàn)，而這也將對四足機(jī)器人的 AI 交互能力提出更高的挑戰(zhàn)。
目前階段，“鐵蛋”結(jié)合了小米“小愛同學(xué)”的 AI 能力，可以被看成是一個“行走的智能音箱”，用戶能夠通過語音來控制機(jī)器狗的動作，同時控制燈、電視等物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備。
機(jī)器狗背后的“野心”
雖然目前四足機(jī)器人真正落地 C 端還有難度，但不妨礙像小米、小鵬汽車、騰訊這樣的公司紛紛入局，因?yàn)榫揞^看重的是機(jī)器人背后更廣闊的智能市場。
不久前的特斯拉 AI 日上，由人扮演的“歡脫”的 Tesla Bot 看起來像是狂人馬斯克開的一個玩笑，但事實(shí)上機(jī)器人或許是智能汽車領(lǐng)域的下一個“圣杯”。
小鵬“機(jī)器馬”
機(jī)器人開發(fā)與自動駕駛技術(shù)之間確實(shí)有很多相似之處。兩者都是電池供能、電機(jī)驅(qū)動、軟件賦能，車企在視覺感知、激光雷達(dá)方面需要的感知決策能力在機(jī)器人身上同樣需要，機(jī)器人未來發(fā)展所必需的人機(jī)交互能力。
小米集團(tuán)智能辦公事業(yè)部總經(jīng)理透露，“鐵蛋”項(xiàng)目的初衷是“從長遠(yuǎn)來看，我們是想為未來的智能制造、還有汽車儲備人才，積累一些基本的技術(shù)和算法”。
不過，雖然四足機(jī)器人看起來比智能汽車要小很多，但其實(shí)它所需要具備的技術(shù)，要比現(xiàn)在仍在進(jìn)化的自動駕駛技術(shù)更難。因?yàn)樽詣玉{駛所處的公路環(huán)境，依然有比較嚴(yán)格的交通規(guī)則可以作為訓(xùn)練依據(jù)。而一只機(jī)器狗如果進(jìn)入家庭和小區(qū)，它所要面對的環(huán)境，要比智能汽車的公路環(huán)境復(fù)雜很多，畢竟在家庭環(huán)境中，人們走路不用打轉(zhuǎn)向燈，也不會有交通標(biāo)識來提示機(jī)器狗。
從這方面來看，現(xiàn)在的四足機(jī)器人，可能很難駕馭較為復(fù)雜的環(huán)境，距離真正進(jìn)入家庭還有一段距離。
但是，當(dāng)下的四足機(jī)器人作為一個機(jī)器人平臺，仍然有機(jī)會找到其應(yīng)用空間。
2018 年，在亞馬遜組織的 MARS 大會上，貝佐斯和波士頓動力機(jī)器狗的合影，就讓人們意識到，四足機(jī)器人是一個非?？岬耐婢?。而當(dāng)國內(nèi)機(jī)器狗的價格做到萬元級別時，能?？?ldquo;溜狗”的就不僅是世界首富了。
如果是相對簡單的環(huán)境中，四足機(jī)器人也可能成為一個很好的陪伴或者伴隨機(jī)器人。例如宇樹科技的機(jī)器狗可以跟著用戶一起跑步，甚至幫主人“馱”著飲料；“鐵蛋”則能發(fā)揮智能音箱的作用，給主人提供有用的信息，這都是目前四足機(jī)器人能夠勝任的場景。
