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| 本文作者： 劉路遙 | 2022-12-15 10:00 |
2005年，一只名為“大狗”（ Big Dog）的機(jī)器人誕生了，這是波士頓動(dòng)力公司發(fā)布的第一款機(jī)器人，其主要設(shè)計(jì)用途是為交通不便地區(qū)的士兵運(yùn)送重型武器裝備、食物和其他物品。
不過(guò)，四足機(jī)器人與人類協(xié)同的探索雖起于軍事，卻未止步軍事。
四足機(jī)器人領(lǐng)域的先鋒們，從短暫的技術(shù)狂歡中回過(guò)神來(lái)，開始全情投入用機(jī)器人提升人類生產(chǎn)生活的研究，并很快將這一實(shí)驗(yàn)室里的黑科技，變成了商用領(lǐng)域里的“新明星”。
2015年，《中國(guó)制造2025》出爐，國(guó)家層面明確提出要突破智能機(jī)器人關(guān)鍵技術(shù)，圍繞“汽車、機(jī)械、電子、危險(xiǎn)品制造、國(guó)防軍工、化工、輕工等”開發(fā)工業(yè)機(jī)器人本體和關(guān)鍵零部件系列化產(chǎn)品。
此時(shí)的機(jī)器狗，正經(jīng)歷著一輪以解放重復(fù)、危險(xiǎn)勞動(dòng)中的人力，以及幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)降本增效為主要目的的新考驗(yàn)。尤其疫情的到來(lái)，使得國(guó)產(chǎn)機(jī)器狗的商業(yè)化速度明顯加快。
近日，正在舉辦中的首屆全球數(shù)字貿(mào)易博覽會(huì)數(shù)字消費(fèi)館暨中國(guó)（杭州）國(guó)際智能產(chǎn)品博覽會(huì)上，四足機(jī)器人吸引了不少目光。
需求是反映市場(chǎng)的一面鏡子。
早期，機(jī)器狗進(jìn)入大眾視野，不是憑借舞臺(tái)上整齊劃一的舞姿，就是憑借實(shí)驗(yàn)室里的花樣炫技。
如今，在政策鼓勵(lì)，市場(chǎng)規(guī)模和技術(shù)的驅(qū)動(dòng)下，機(jī)器狗給大眾留下深刻印象的場(chǎng)景，已經(jīng)變成各類真實(shí)且復(fù)雜的實(shí)際工作場(chǎng)景，在城市管理、配送、建筑、制造、倉(cāng)儲(chǔ)、采礦等行業(yè)，都不難發(fā)現(xiàn)機(jī)器狗的身影。
上述具有復(fù)雜地形的場(chǎng)景中，相比于輪式或履帶式設(shè)計(jì)的移動(dòng)機(jī)器人，四足機(jī)器人適應(yīng)性更強(qiáng)，反應(yīng)更加機(jī)動(dòng)、敏捷；相比于雙足機(jī)器人，四足機(jī)器人又具有更好的平衡性，可負(fù)載重物進(jìn)行遠(yuǎn)距離的行走。
人類探索四足機(jī)器人的故事由來(lái)已久，全球范圍內(nèi)也不乏一批具有先鋒精神的探索團(tuán)隊(duì)，但機(jī)器狗真正進(jìn)入商業(yè)化落地的高潮情節(jié)，不過(guò)是近幾年的新鮮事。四足機(jī)器人界的扛把子波士頓動(dòng)力，其商業(yè)化的落地也是從2019年才真正開始。
新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革到來(lái)之際，機(jī)器人的市場(chǎng)想象空間巨大。作為機(jī)器人的重要分支，四足機(jī)器人強(qiáng)悍的功能背后，技術(shù)穩(wěn)定性和研發(fā)制造成本成為橫亙?cè)谄渖虡I(yè)化路上的兩座大山。
在技術(shù)上，企業(yè)需要突破機(jī)器人本體，減速器、伺服電機(jī)、控制器、傳感器與驅(qū)動(dòng)器等關(guān)鍵零部件及系統(tǒng)集成設(shè)計(jì)制造等技術(shù)瓶頸。
通用平臺(tái)化設(shè)計(jì)上，機(jī)器人標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化發(fā)展也存在不足，增加了設(shè)計(jì)研發(fā)的壓力，影響著企業(yè)的商業(yè)化進(jìn)程。
在雷峰網(wǎng)看來(lái)，四足機(jī)器人商業(yè)化落地中的另一大挑戰(zhàn)，來(lái)自對(duì)研發(fā)節(jié)奏的把控，以及高昂的開發(fā)和制造成本。波士頓動(dòng)力的一只機(jī)器狗標(biāo)價(jià)高達(dá)53萬(wàn)人民幣，此前彭博社的一份報(bào)告顯示，其使軟銀損失超過(guò)1.5億美元。
不止波士頓動(dòng)力，過(guò)去幾年，資金耗盡、停止運(yùn)營(yíng)、出售資產(chǎn)的新聞在機(jī)器人行業(yè)屢見不鮮，Anki、Mayfield 、Rethink Robotics等一連串的名字成為昨日黃花。
在技術(shù)探索和商業(yè)化的兩難困境中，“實(shí)用性”成為當(dāng)下國(guó)內(nèi)四足機(jī)器人公司的一致追求。
續(xù)航、負(fù)載、越障、防水、自主導(dǎo)航、自主充電等實(shí)際作業(yè)中必不可少的能力，成為檢驗(yàn)一只機(jī)器狗是否合格的關(guān)鍵。
在實(shí)現(xiàn)上述能力的同時(shí)，國(guó)內(nèi)已有企業(yè)的四足機(jī)器人經(jīng)過(guò)了商業(yè)化落地的考驗(yàn)。
2020年12月，一只名為“絕影”的黑色機(jī)器狗，以“適應(yīng)性腿部運(yùn)動(dòng)的多專家學(xué)習(xí)”榮登《Science》子刊、機(jī)器人頂刊《Science Robotics》的封面。這只機(jī)器狗背后的公司是中國(guó)企業(yè)云深處，“絕影” 這個(gè)名字源自《三國(guó)演義》中曹操的坐騎，代表著對(duì)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)與智能極致融合的追求。
自2017年成立以來(lái)，云深處根據(jù)客戶需求變化不斷升級(jí)迭代，已連續(xù)研發(fā)出四代四足機(jī)器人產(chǎn)品。
“基于自身技術(shù)積累優(yōu)勢(shì)，踐行根據(jù)場(chǎng)景開發(fā)產(chǎn)品。”這是云深處創(chuàng)始人&CEO朱秋國(guó)認(rèn)為云深處之所以具有較強(qiáng)行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵。
（云深處創(chuàng)始人 朱秋國(guó)）
其中，絕影X20已經(jīng)能夠應(yīng)用于變電站巡檢、消防救援、災(zāi)后探測(cè)等多個(gè)場(chǎng)景。這些場(chǎng)景的共同特點(diǎn)是，作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)地形復(fù)雜、非結(jié)構(gòu)化路面較多，人工作業(yè)重復(fù)且存在一定的安全風(fēng)險(xiǎn)。
技術(shù)與性能是四足機(jī)器人的第一塊試金石。
朱秋國(guó)介紹，絕影 X20 最大運(yùn)動(dòng)速度可達(dá)到 4.95m/s，有效負(fù)載達(dá)20 公斤，能夠上下 20 公分的樓梯，具備跳躍功能，能夠跳過(guò)寬 1 米的溝壑，可以穩(wěn)定完成廢墟行走等動(dòng)作。這些基礎(chǔ)的性能指標(biāo)在行業(yè)內(nèi)均屬于全球領(lǐng)先的水平。
同時(shí)，作為面向行業(yè)應(yīng)用的四足機(jī)器人，絕影 X20 還擁有 IP66 的防護(hù)等級(jí)，工作臺(tái)可搭載雙光云臺(tái)、機(jī)械臂、調(diào)試架、4G/5G 模塊、北斗/GPS/RTK 模塊等，環(huán)境感知方面可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)的目標(biāo)檢測(cè)與識(shí)別，搭配深度相機(jī)、激光雷達(dá)和智能算法，可實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)導(dǎo)航、動(dòng)態(tài)避障和人機(jī)交互等功能。
為更好地服務(wù)于 To B 場(chǎng)景，云深處一開始就圍繞實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景進(jìn)行產(chǎn)品的研發(fā)與測(cè)試。
2019年底，云深處與南方電網(wǎng)數(shù)字電網(wǎng)研究院合作，實(shí)現(xiàn)了第一代絕影X10在變電站的自主巡檢。
（絕影X20在變電站巡檢）
當(dāng)時(shí)全球具備智能感知能力的四足機(jī)器人屈指可數(shù)，絕大多數(shù)國(guó)內(nèi)的機(jī)器狗只有基礎(chǔ)的運(yùn)動(dòng)能力，還需要手動(dòng)遙控操作。
要做到真實(shí)場(chǎng)景下的全場(chǎng)景覆蓋巡檢，機(jī)器狗就必須無(wú)懼風(fēng)雨等各種惡劣天氣，自如行走。痛點(diǎn)暴露后，云深處團(tuán)隊(duì)通過(guò)運(yùn)動(dòng)能力、平衡性、材料的升級(jí)，在在 2021年 6 月，推出新增防水防塵功能的絕影X20，解決了雨天場(chǎng)景的應(yīng)用問(wèn)題。
當(dāng)下，智能巡檢和特種應(yīng)用是云深處最大的兩個(gè)應(yīng)用場(chǎng)景，前者重復(fù)性強(qiáng)，后者危險(xiǎn)度高，且都存在大量復(fù)雜地形，屬于有“機(jī)器換人”需求的典型場(chǎng)景。
雷峰網(wǎng)(公眾號(hào)：雷峰網(wǎng))了解到，在電力、能源和工業(yè)制造領(lǐng)域中，巡檢工作必不可少。
首先，在不改變變電站原有環(huán)境的前提下，想要實(shí)現(xiàn)巡檢機(jī)器人的全場(chǎng)景覆蓋，存在不少難以進(jìn)入的監(jiān)控盲區(qū)，更加小巧靈活的足式機(jī)器人，則可以輕松打通室內(nèi)室外的巡檢。
其次，巡檢工作的目的在于發(fā)現(xiàn)潛在安全隱患，對(duì)工作人員專業(yè)度要求極高。目前，針對(duì)電力場(chǎng)景的機(jī)器狗研發(fā)，大多數(shù)僅設(shè)計(jì)參與巡檢中的部分環(huán)節(jié)，且存在無(wú)法自主充電、不具備自主識(shí)別和智能分析等問(wèn)題。
云深處的絕影 X20 全程接入集控系統(tǒng)，其所到之處，相關(guān)數(shù)據(jù)即刻上傳至上級(jí)站點(diǎn)，運(yùn)維人員足不出戶，也能掌握變電站的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)。
（絕影 X20 電力巡檢作業(yè)流程）
憑借過(guò)硬的綜合性能，以及對(duì)應(yīng)用場(chǎng)景的強(qiáng)調(diào)，截止目前，云深處已同包括國(guó)家電網(wǎng)、南方電網(wǎng)等在內(nèi)的多家頭部企業(yè)開展長(zhǎng)期深度合作，并從 2021 年底在電力巡檢領(lǐng)域開始批量交付產(chǎn)品。
電力巡檢場(chǎng)景之外，特種應(yīng)用是云深處的另一大應(yīng)用場(chǎng)景。
通過(guò)與消防相關(guān)部門和團(tuán)隊(duì)合作，今年7月，云深處發(fā)布了“絕影 X20-消防偵察機(jī)器狗”解決方案。除了繼續(xù)在越障能力上大秀“肌肉”，絕影 X20 在偵察搜救能力的疊加，進(jìn)一步拓展了機(jī)器狗的應(yīng)用潛力。
在智能探測(cè)上，針對(duì)濃煙、高溫、毒氣等惡劣的災(zāi)后環(huán)境，絕影 X20 被賦予了更靈敏的嗅覺(jué)與更強(qiáng)大的視力。
氣體傳感器的存在，讓絕影 X20 可以自動(dòng)識(shí)別檢測(cè)上千種有害氣體與實(shí)時(shí)濃度。全景相機(jī)和雙光譜云臺(tái)，既讓其具備了無(wú)死角的全景偵察能力，又能通過(guò)30倍變焦識(shí)別出遠(yuǎn)處的微小目標(biāo)，還能穿透迷霧追蹤熱源。也就是說(shuō)無(wú)論全景、遠(yuǎn)景還是被遮擋的場(chǎng)景，都逃不過(guò)絕影 X20 的一雙慧眼。
不僅如此，絕影 X20 還可以通過(guò)搭載的旋轉(zhuǎn)激光掃描儀，獲取災(zāi)害與事故現(xiàn)場(chǎng)的高精度點(diǎn)云數(shù)據(jù)，這些可視化信息的搜集，既是協(xié)助救援人員在瞬息萬(wàn)變的火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)靈活部署的得力助手，也是災(zāi)后分析與進(jìn)行災(zāi)前防范的寶貴資料。
（消防偵察作業(yè)流程）
交付形態(tài)上，根據(jù)客戶要求，分為“絕影”系列四足機(jī)器人本體或行業(yè)應(yīng)用解決方案兩種交付模式。
除了智能巡檢和特種應(yīng)用兩大應(yīng)用場(chǎng)景，未來(lái)，云深處還計(jì)劃將四足機(jī)器人的應(yīng)用場(chǎng)景，拓展到如石油化工、天然氣管道、煤礦勘探等領(lǐng)域。
2017 年，在技術(shù)與政策的雙輪驅(qū)動(dòng)下， AI 的風(fēng)口愈演愈烈，智能機(jī)器人作為 AI 技術(shù)應(yīng)用的一條路徑，獲得了一批嗅覺(jué)敏銳的創(chuàng)業(yè)者與投資者的關(guān)注。
彼時(shí)，擁有超過(guò)十年腿足機(jī)器人研發(fā)背景的朱秋國(guó)，帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)創(chuàng)立了云深處。
“遠(yuǎn)上寒山石徑斜，白云深處有人家。”蜿蜒傾斜的山路并不容易攀登，一如前沿科技探索中的曲折與挑戰(zhàn)，但寒山頂上云霧中的人家說(shuō)明，路是人走出來(lái)的。這是“云深處”起名的寓意。
彼時(shí)，國(guó)內(nèi)四足機(jī)器人行業(yè)剛剛起步，而國(guó)外已有團(tuán)隊(duì)在此深耕多年，而想要做出一款應(yīng)用于工業(yè)場(chǎng)景的機(jī)器狗，則需要靠譜的科研成果，以及團(tuán)隊(duì)的跨專業(yè)協(xié)同。
云深處創(chuàng)始團(tuán)隊(duì)是從高校尖端實(shí)驗(yàn)室走出來(lái)的。朱秋國(guó)本人從本科到博士，一直在浙江大學(xué)機(jī)械電子工程、控制科學(xué)與工程學(xué)科方向進(jìn)行探索。
就在這樣一個(gè)人才梯隊(duì)尚未建成，關(guān)鍵技術(shù)尚待突破，同時(shí)缺乏真實(shí)應(yīng)用場(chǎng)景的草莽市場(chǎng)中，云深處在成立短短幾個(gè)月后，推出了自主研發(fā)的第一代“絕影”機(jī)器狗，之后幾年又連續(xù)進(jìn)行了四輪更新迭代。
創(chuàng)業(yè)初期，朱秋國(guó)帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)聚焦核心的運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了四足機(jī)器人面對(duì)不平整地面、不連續(xù)地形和翻越障礙三大痛點(diǎn)時(shí)的靈活性和穩(wěn)定性。
在機(jī)器人的智能感知上，實(shí)現(xiàn)了復(fù)雜環(huán)境的3D-Map自主定位、導(dǎo)航、人體識(shí)別和跟隨。
在成本控制上，朱秋國(guó)團(tuán)隊(duì)以市場(chǎng)需求為導(dǎo)向，沒(méi)有采用波士頓動(dòng)力的液壓驅(qū)動(dòng)，而是選擇了更具性價(jià)比的電驅(qū)動(dòng)方案。
內(nèi)蒙古的一家電解鋁業(yè)公司、陜西某原煤倉(cāng)、上海知名品牌啤酒廠、四川一處變電站、河北某電力管廊、海南的熱電廠等，絕影機(jī)器人的身影，出現(xiàn)在越來(lái)越多的場(chǎng)景中。
國(guó)家“十四五”規(guī)劃綱要指出“加快數(shù)字化發(fā)展，建設(shè)數(shù)字中國(guó)”，首次將數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展和數(shù)字化轉(zhuǎn)型提高到了國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高度。在變電站與電網(wǎng)、煉化廠、交通隧道與軌道、火災(zāi)與救援等場(chǎng)景中，四足機(jī)器人因其面對(duì)復(fù)雜地形與惡劣環(huán)境等優(yōu)勢(shì)，能夠做到很好的補(bǔ)充，和其他類型的機(jī)器人一起推動(dòng)數(shù)字中國(guó)的建設(shè)。
2022年世界機(jī)器人大會(huì)舉辦期間，中國(guó)電子學(xué)會(huì)發(fā)布《2022年中國(guó)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展報(bào)告》稱，今年中國(guó)機(jī)器人市場(chǎng)（工業(yè)機(jī)器人、服務(wù)機(jī)器人和特種機(jī)器人）規(guī)模將達(dá)到174億美元，增速為22%。
目前，除了云深處，四足機(jī)器人領(lǐng)域，宇樹科技、蔚藍(lán)科技、哈崎機(jī)器人等一批初創(chuàng)團(tuán)隊(duì)嶄露頭角，騰訊、華為、小米、小鵬、優(yōu)必選等科技巨頭也已跑步進(jìn)場(chǎng)。
在朱秋國(guó)看來(lái)，只有更多的企業(yè)加入進(jìn)來(lái)，共同提升四足機(jī)器人的技術(shù)水平，推動(dòng)機(jī)器狗在更多場(chǎng)景的應(yīng)用，有競(jìng)爭(zhēng)和合作，才能加速技術(shù)與應(yīng)用的進(jìn)步。
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