|
在技术高速发展的今天，机器人成为各国竞争的重要指标。除了传统的工业机器人，大家对于四足机器人的研究也一直是“乐此不疲”。各种“机器狗”不断的被发明出来，功能也越来越强大。今天小编就为大家盘点一下国内、国外两大阵营的“机器狗”，看看哪边的实力更强呢？ 2 S& U, L0 e/ c$ S Z& R
国内阵营 $ v' ~+ L$ O' m4 X+ a5 I! ~
弹跳惊人——浙大“绝影”机器狗
. X' {! u* |4 y4 R% ~
浙江大学四足仿生机器人“绝影”早已名声在外。 “绝影”靠电机驱动，最大负载20千克，最快行走速度为每小时6公里，续航时间2小时。它已经掌握了跑跳、爬梯子、在碎石子路上行走、自主蹲下再站起来等许多能力。
1 y) J3 z9 ?7 Y& T8 e" k
2 N5 S, X) \/ F( l& S+ J( |
6 H' b; V% P, E
2 k k. M6 F, n' H
* u/ R6 U e: E5 h4 {
“绝影”的技术优势正如视频中展现的，动作自然柔顺，反应快速准确，面对复杂环境能表现出很强的适应力。就拿 “踩钢管”来说，“绝影”在踩到钢管即将失去平衡的瞬间做出决策，以一系列动作快速调整了姿态。这种“连人都未必做得到”的表现，有赖于系统和控制两方面高效结合。 ; p* W$ [' k8 s6 R% b
性能优异——宇树科技莱卡狗
% l T8 i9 V. k; k
号称中国首个四足机器人的“莱卡狗”，重量仅22kg，但其自行研发的电机系统能输出高达18千瓦的瞬时功率，算出来功率密度比一般的超级跑车还高将近一倍，这是莱卡狗强大动态性能的基础。另外莱卡狗也已经完全摆脱了外部供电，自带电池一次充电可以支持2~3小时的行走。
# e/ b. F6 B7 U$ ^& k
7 e9 ]7 o: \* T3 P
1 b% o; P2 M2 }( Q2 W; E$ ~# ]5 _0 O
2 x0 v8 z/ m9 e8 S
8 t4 h" q, s0 \% `- D) s
下面是宇树科技模仿波士顿动力拍摄的一段测试视频，视频中莱卡狗爬上了斜坡、穿过了石板路，以及再现了那个经典的被测试人员用脚踹的场景。当然，测试的结果是莱卡狗与波士顿动力的BigDog一样，稳定性表现的很优异。
7 |, l2 y1 R5 V, j
脚踩“风火轮”——北理哪吒
) h. n4 A Y" P! Y
北理哪吒由北京理工大学运动驱动与控制研究团队研发，是一款轮式、足式和轮足复合式运动的机器人平台。该机器人高1.4米，长1.2m，宽1.2m，自重160Kg，总功率15KW，最大能承载300kg。足式运动续航时间1小时，轮式运动续航时间2小时，轮足复合运动续航时间45分钟。可用于无人作战、抢险救援、物资运输、资源勘探等领域。 0 A1 s! c) [6 U. @& P6 q9 O0 K% S5 o
3 E. m$ F, g |# J4 }% M2 _+ B$ s8 X
2 ?4 k8 ]4 @. ]3 A8 A; O( n
: k) L4 u ^3 j& F' A8 u. Q- w
* o# S: y$ m4 C0 P 机器人可以实现四轮驱动的轮式运动。最大运动速度可达30km/h，最大爬坡角度为25°。四个轮子可分别相向转动45度，实现顺时针和逆时针原地旋转。机器人通过安装在脚上的触觉传感器，可实现不平地面的漫步行走。 9 t/ U6 v- r% z" X) L
军用狗——北方车辆研究所四足“大狗”
7 `1 v7 }( Z j+ n. }
2014年9月，我国自行研制的120千克某型军用山地四足仿生移动平台首次被媒体曝光，这种山地四足机器人由中国北方车辆研究所兵器地面无人平台研发中心研制。该型机器狗的出现标志着，中国在军用仿生机器人的技术上已经与美军旗鼓相当，在实用化进展上紧随美军步伐。
. _9 {+ `8 j1 \
: ]4 X' i2 e7 K: X/ v
这只四足大狗主要用于山地及丘陵地区的物资背负、驮运和安防，可以承担运输、侦察或打击任务。另外，在道路设施被破坏较严重的灾害现场也能发挥作用。平台自重130kg；任务搭载能力：50kg；最大行驶速度：6km/（平整铺装路面）；克服斜坡：30°；续航能力：2h。
+ @7 C2 o% `. Q' @3 `
“外冷内热”——山东大学机械狗Billy
, Y2 d- {3 z8 T! W7 T- M+ S
山大机器人研究中心的四足机器人中，面向科研教育平台的Billy已经实现产业化生产。Billy的运动能力是国内同级别同尺寸机器人所无法比拟的，无论是平衡性、坡度训练,还是适应能力方面。不过粗狂的外表下一颗“温柔”的心，由于造价较高，这款机器狗主要是面向科研教育，儿童可以跟它对话、讲故事，实现简单的陪伴功能，只是这外形...... ! R7 Y1 \3 q2 t- `
# b: i, \0 e' L
机械狗上的高动态伺服压作动技术，已在其他一些领域得到应用。山大机器人研究中心研发制造的四足机器人，除发动机外，都属自主研发。核心技术的零部件性能，基本能实现发达国家性能的60%-80%。 ( B& d d! w" I$ F3 m: V
国外阵营 , y2 R# i9 Y& ~! A6 s4 O& E
名气在外——波士顿动力Spotmini 5 e* I5 p; @) |+ T3 R
SpotMini是Boston Dynamics现有BigDog系列机器人的缩小版本，它的重量约有25公斤（Alpha Dog约108公斤），站立高度大约61厘米。和依赖于水力学的“大狗”不同，它是完全电动的，也是BD旗下最安静的机械狗，单次充电可运行90分钟。 ( r$ H6 W+ A* z
7 E. G4 ~) ~" T% {$ {8 J9 p/ x3 q
$ F$ d9 i, b+ `% S) O$ m
Spotmini目前被认为是最先进的四足机器狗，无论是智能性和可靠性都是数一数二的。作为波士顿动力第一款即将商用的产品，Spotmini目前已经可以完成不少工作了。最近美国马萨诸塞州警察局(MSP)正在考虑聘用spotmini进行执法，机器狗摇身一变成了警务人员，狗生巅峰啊。
, Q5 T. ]2 O' L" |
+ F6 m, E& }& @0 {
美军“同伙”——波士顿动力“大狗” 美国波士顿动力的 大狗机器人Big-Dog是专门为美军研发的一款军用机器人。
. C, r6 k1 G% O$ H
- i0 o# @, D. S5 |8 k# V
, i4 R+ {$ t, u/ B; C6 e) J
“大狗”的动力来自带有液压系统的汽油发动机，它不但能够行走和奔跑，而且还可跨越一定高度的障碍物，行进速度能达到每小时7公里，可攀越35度的斜坡。 # c0 h6 v/ L( b7 a
4 }$ w! N0 c$ M+ h E: I9 f
“大狗”能负载约150公斤的武器装备翻山越岭，可适应多种地形、环境，到达车辆无法通行的地方，还能接收并解读语言与视觉命令。 3 z' H! @8 H$ C# t
J: i* _$ g4 O* C$ T- H' |
麻雀虽小——波士顿动力Little Dog 除了巨大的“大狗”和体型适中的Spotmini，波士顿动力还研发过一款小型的机器狗“Little Dog”。这只小狗体型小巧，看上去有点萌萌哒，虽然爬行的速度一般，但是它跨越障碍的能力也是数一数二的，真正做到了“麻雀虽小，五脏俱全”。
& w( v2 N# k- l/ I6 M8 X8 }, y
1 G, w0 k7 v x N5 H
LittleDog 是波士顿动力公司与南加州大学创建的机器人实验室联合开发，采用了部分BigDog身上的平衡技术和算法，并将其作了微型化处理，其大小只有蓝球这么大，上面还有个提手把，方便随时拎着玩。 6 s3 P0 j, Y# Z
2 F5 d8 j! L2 M3 R4 n+ {% l5 {, P. Z
$ H' \2 n2 K5 _3 V! u V
跑到飞起——猎豹机器狗 MIT麻省理工研发的Mini Cheetah机器狗能够实现像波士顿动力atlas那样的后空翻，只不过四条腿的它后空翻起来更有喜感。经过设计团队的优化，Mini Cheetah在原有的机械基础上，通过改进运动控制算法，将最高的运动速度提高到了原有的1.5倍，达到了惊人的3.7m/s。
0 r5 J0 v( M2 M; a
8 M2 g. o7 p3 E' N
对于这只体长不到40厘米的小家伙来说，这一速度相当之快，相当于在一秒钟以内，跑过了将近于10倍自己身长的距离。这一速度，也使得Mini Cheetah在10KG以下的四足机器人中，夺得了最高速度的桂冠。
8 V4 Y e k9 P) E7 L
传说中的“指南狗”——ANYmal b% s+ F# p' w" F# [, ~
ANYbotics由一群苏黎世联邦理工学院的工程师于2016年创建，脱离于苏黎世联邦理工学院机器人系统实验室(RSL)。自2009年以来，ANYmal及其组件产品的研究始于苏黎世联邦理工学院(ETH Zurich)自主系统实验室(Autonomous Systems Lab, ASL)的四足机器人小组，并在RSL继续进行。 6 \. D7 L7 Y9 O; H2 C. ?
2 c! L7 H$ y u' {5 d
% R/ Q4 G [# Z( G2 ]
ANYmal具有在极具挑战性的地形上进行动态导航和移动的能力，在法国石油天然气集团道达尔(Total)组织的ARGOS挑战赛中首次得到展示。
t( \( I# a1 x5 P
3 b+ [# G2 Z: C1 ~! r% |6 h+ ]" h
7 T" D7 N2 `2 ~* W; Y1 v
爬直梯爬到吐血——日本四足机器狗 来自东京都立大学的四足机器狗在IROS 2019上展示了自主攀爬垂直梯。这个四足机器狗配备了惯性测量单元（IMU）、飞行3D相机，以及每个“狗爪”上都配置了触摸力矩传感器。 . g9 [( r- O7 m& l, |8 ]2 k
- x& n9 g& i2 V3 x8 O8 l" Z$ W/ h
( t+ x9 b3 B- T& j+ V, @+ l- ^0 Y
3 c) { C- k- q! n, m2 a+ T
其主控系统是由英特尔NUC计算机操纵，而Arduino被用作辅助控制器来管理内部传感器（力，触摸和IMU）的输入输出信号。 研究人员表示，狗子的成功并不是一蹴而就的，而是在五次的在特定的垂直梯上训练后，它才准确无误地实现自主攀爬垂直梯。 超可爱眯眯眼——索尼Aibo机器狗
. ~+ c$ M7 n- _! k
索尼的Aibo机器狗被定位成“陪伴型机器狗”。它拥有大量的传感器，去实现如同真的狗狗一般的行为举动，比如只要轻轻抚摸，它就能展现出开心的举动，或是展现出惟妙惟肖地摇尾巴、与人握手、摇耳朵、踢球等等。而且Aibo的眼睛是LED屏幕，能够不停眨眼，或是变成可爱的眯眯眼。
4 A! c: Y/ w' Z0 ~# C
" R5 }! s! ?/ U$ N
N8 M+ I" Z" i8 O5 z$ P
5 D5 {8 c( x# o+ h* I
9 n) b: z8 t, W
上述提及的各种机器狗大多还在实验阶段，只有索尼的Aibo已经商用；波士顿动力的Spotmini也已经宣布商用，目前实际的产品应用案例依旧不多，说明消费者对于这只机器狗到底能做什么，仍然持疑问态度。
3 S; V3 Z3 q2 H. o3 ` E! D
总体来看，国外的四足机器人（机器狗）研究与国内相比，是拥有优势的。目前国内的企业和高校也不断在机器人领域发力，用不了多久，国产的机器狗就能与国外的一流厂家一较高低了。 ; ]* ]& p% f) L
看了这么多各式各样的机器狗，你觉得哪一款最厉害（最喜欢哪一款）呢？
9 K: V8 |2 t0 U4 H" P4 a3 A- p% x | 
发表于 2019-12-21 10:12:43
