最近經(jīng)常逛科技展會或者參加科技活動的朋友可能會發(fā)現(xiàn)，四足機(jī)器人的出現(xiàn)頻率越來越高了。無論是11月26日世界5G大會上亮相的宇樹科技的機(jī)器狗，11月23日浙江烏鎮(zhèn)世界互聯(lián)網(wǎng)大會“互聯(lián)網(wǎng)之光”展覽會上展出的中國電科集團(tuán)ANYmal四足機(jī)器人，還是華為中央研究院在深圳華為線下交流活動中公布的機(jī)器狗，都讓參會者頻頻側(cè)目，吸引了不少觀眾的眼球。另外騰訊也公布了在四足機(jī)器人方面的布局和進(jìn)展。

就在今年10月，專注于四足機(jī)器人領(lǐng)域技術(shù)研發(fā)的德魯動力也宣布，其自主研發(fā)的社交機(jī)器狗產(chǎn)品 KODA也將在全球開始發(fā)售，KODA也是世界首款自然交互型AI智能體。

KODA智能機(jī)器狗

提到四足機(jī)器人，大家往往總是想到美國的波士頓動力。這家公司的幾個(gè)四足機(jī)器人產(chǎn)品確實(shí)讓人印象深刻。不過其商業(yè)化進(jìn)程也非常緩慢。今天我們發(fā)現(xiàn)，不僅像德魯動力等這樣新崛起的AI機(jī)器人研發(fā)企業(yè)在做四足機(jī)器人，華為、騰訊這樣的巨頭，以及德魯動力這樣的創(chuàng)新科技企業(yè)，居然也看上了四足機(jī)器人這個(gè)尚未爆發(fā)的市場。這其中的原因是什么，四足機(jī)器人有什么魅力，能創(chuàng)造什么價(jià)值？

四足機(jī)器人是怎樣的存在？

分析四足機(jī)器人之前，我們還是先看看具體的產(chǎn)品吧，這樣會有直觀的認(rèn)識。

中國電科集團(tuán)的四足機(jī)器人ANYmal，由中電科機(jī)械人有限公司和瑞士ANYbotics公司聯(lián)合研制，重達(dá)50公斤，可負(fù)重10公斤，行走速率大概1．2千米／小時(shí)，可搭載視覺傳感器、溫度傳感器、氣體探測器、雷達(dá)、麥克風(fēng)等設(shè)備，感知和探測周邊環(huán)境。資料顯示，ANYmal四足機(jī)器人能實(shí)現(xiàn)高低臺階跨越、橫跨間隙停滯等動作，可以應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)制造，也可以作為寵物狗來使用。

ANYmal四足機(jī)器人

KODA社交機(jī)器狗則主打居家陪伴方向。KODA機(jī)器狗是總部位于美國硅谷山景城的KODA inc旗下的產(chǎn)品，由研發(fā)中心在成都的德魯動力研發(fā)制造，德魯動力主營AI創(chuàng)新賦能服務(wù)、AI生態(tài)運(yùn)營服務(wù)、AI高級感知交互系統(tǒng)開發(fā)等業(yè)務(wù)。

KODA機(jī)器狗整體外觀設(shè)計(jì)與寵物狗的形態(tài)基本一致，集成了深度相機(jī)，一個(gè)高清攝像頭，一個(gè)液晶顯示屏，同時(shí)配備 TVOC 空氣檢測器、觸摸傳感器等傳感設(shè)備，使KODA 社交機(jī)器狗具備視覺、聽覺、觸覺、味覺，可以像真實(shí)的寵物狗一樣去感知周圍的物理世界。基于多源傳感器，KODA不僅可以通過聽覺模塊分析語言、語音及語調(diào)，還可輔助視覺模塊分析人的面部表情、肢體語言，如手勢，從而形成語義。KODA通過不斷的與人的接觸，自我進(jìn)化，能更加理解人類的語義，解讀人類的情感。

谷歌旗下波士頓動力公司開發(fā)的四足機(jī)器人產(chǎn)品已經(jīng)曝光很多了，在此也不用再做過多介紹了。其產(chǎn)品可以完成多種復(fù)雜動作，并在海上巡邏、前線抗疫、公園保安、放牧人等場景開始應(yīng)用。今年6月，波士頓動力公司宣布正式對外發(fā)售其四足機(jī)器人Spot，價(jià)格74500美元起（約52萬元人民幣）。

波士頓動力的Spot

從國內(nèi)的大公司到創(chuàng)業(yè)公司，都在開發(fā)四足機(jī)器人產(chǎn)品。和大部分機(jī)器人一樣，四足機(jī)器人也是由機(jī)器人主體、驅(qū)動系統(tǒng)、控制系統(tǒng)構(gòu)成。因?yàn)榫邆渌淖?，要?shí)現(xiàn)靈活的功能，對能力要求很高，所以關(guān)節(jié)驅(qū)動器是比較重要的一環(huán)。此外，高靈敏傳感器，高性能大扭矩電機(jī)、主控制模塊、AI感知交互模塊、電源管理模塊等也都是四足機(jī)器人比較重要的板塊，對于實(shí)現(xiàn)優(yōu)異性能非常重要。

目前來看，四足機(jī)器人在技術(shù)上的主要難點(diǎn)集中在四個(gè)方面：

四足機(jī)器人控制模型的建立與優(yōu)化；

大扭矩電機(jī)的開發(fā)；

適應(yīng)多場景的AI感知模型學(xué)習(xí)與建立；

自主導(dǎo)航與群體智能；

四足機(jī)器人看似是新鮮事物，其實(shí)研究已經(jīng)很早了。早在上世紀(jì)九十年代，科研院所就已經(jīng)有了對四足機(jī)器人的研究。因?yàn)樗淖銠C(jī)器人是仿生機(jī)器人的一種，仿生機(jī)器人則一直是機(jī)器人中的重要研究方向。因?yàn)樯镏杏写罅康乃淖銊游?，且跟人類有著密切的關(guān)系，例如狗、貓是最常見的寵物，馬、牛、驢等則在千百年來一直為人類提供者畜力，在生產(chǎn)生活中作用非常大。研究仿生機(jī)器人，肯定不能不研究四足機(jī)器人。

價(jià)值在哪？

回到前文中的問題，四足機(jī)器人看似離我們還很遙遠(yuǎn)，為什么從騰訊、華為，到德魯動力，都看上了這個(gè)領(lǐng)域？

理論上機(jī)器人可以做出各種形狀，不同的形狀去仿造物理世界里原有的形態(tài)，去實(shí)現(xiàn)這些形態(tài)所具備的功能。例如工業(yè)機(jī)器人，其實(shí)主要就是在仿造人的膀臂和手去完成制造業(yè)中的各種操作，主要就是機(jī)械臂。人形機(jī)器人也是如此。雖然機(jī)器人形態(tài)各異，但人形機(jī)器人始終是一個(gè)重要方向，總有公司去做。這是因?yàn)槿诵螜C(jī)器人有與人相似的形態(tài)，可以承擔(dān)某些人才能做的工作，比如人形養(yǎng)老機(jī)器人照顧老人，或者作為陪伴機(jī)器人與人進(jìn)行情感交流等等。

四足機(jī)器人也是這樣，可以看做是仿生機(jī)器人，其價(jià)值在于模仿四足動物的特征，從而在一些功能上取代四足動物。四足機(jī)器人之所以受業(yè)界關(guān)注，其實(shí)主要原因在于，四足動物是一個(gè)種類極其龐大的群體，意味著四足機(jī)器人可以模仿很多動物，有很多的應(yīng)用場景可挖。

例如與人可以建立起親密關(guān)系的動物，大多是四足動物，比如貓、狗、兔子等等，都是比較常見的寵物。如果仿造它們的外形做出四足機(jī)器人，再加上AI賦能的感知能力，就可以與人進(jìn)行互動交流，從而部分取代真實(shí)寵物。再比如狗等動物常常被用來看家，或者在安防、安保等場景做警犬，執(zhí)行安保任務(wù)。仿制狗等動物的外形做機(jī)器人，就可以取代真實(shí)的狗去執(zhí)行安保任務(wù)。牛、馬、驢等四足動物則是重要的生產(chǎn)工具，代替人類進(jìn)行勞作。按照形態(tài)做成四足機(jī)器人，就可以負(fù)重、拉重物，在農(nóng)業(yè)、物流等場景進(jìn)行使用。

賽迪顧問智能裝備產(chǎn)業(yè)研究中心副總經(jīng)理劉壯在接受《中國電子報(bào)》采訪時(shí)表示，四足機(jī)器人是仿生機(jī)器人的典型代表。與雙足、輪式等其他移動式機(jī)器人相比，四足機(jī)器人具有運(yùn)動靈活、復(fù)雜環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)勢。因此，研究具有高動態(tài)性、高適應(yīng)性、高穩(wěn)定性、高負(fù)載能力，可被廣泛應(yīng)用在救援、偵查、安保等領(lǐng)域的高性能四足機(jī)器人，逐步成為世界各國仿生機(jī)器人研究的重點(diǎn)方向。

具體有哪些應(yīng)用場景？

四足動物可以做寵物，做安保工作，做生產(chǎn)工具，四足機(jī)器人的應(yīng)用場景也沿襲這樣的邏輯，具體來說，場景主要有以下幾個(gè)：

陪伴機(jī)器人會是非常重要的方向。狗和貓作為主要的寵物，在現(xiàn)代人的生活中正在扮演著越來越重要的角色，撫慰了多少當(dāng)代都市人孤獨(dú)的精神世界。四足機(jī)器人可以作為貓和狗的仿生品，在人們的生活中扮演陪伴者的角色。

與具備陪伴作用的狗和貓相比，陪伴機(jī)器人有明顯優(yōu)勢：不會生病，不會死亡，主人不會經(jīng)歷情緒上的大起大落；也不用操心按時(shí)喂貓糧狗糧，幾天出差也不用送人去寄養(yǎng)，要操心的地方會非常少。這些都擊中了現(xiàn)在養(yǎng)寵物的痛點(diǎn)。養(yǎng)貓狗來陪伴，需要付出的精力會非常多。機(jī)器人則不會如此。

另外，借助AI技術(shù)的賦能，陪伴機(jī)器人可以具備貓狗所不具備的智能。以KODA狗為例，多種感官融合，通過語音、視覺、動作、環(huán)境等多種方式進(jìn)行人機(jī)交互，充分模擬人與人之間的交互方式，使KODA狗可以成為AI 智能家庭成員，與主人有越來越深的情感聯(lián)系。KODA狗有很強(qiáng)的跟隨能力，在跟隨模式下，機(jī)器人采用重識別＋深度相機(jī)的方案對主人進(jìn)行跟蹤，晨跑、散步、逛街都可以實(shí)現(xiàn)寸步不離。KODA狗還是移動的攝像機(jī)配備1300萬像素智能攝像頭，支持自動對焦、智能構(gòu)圖、自動美顏、HDR、電子防抖等功能，在口令下，可以隨時(shí)跟拍，比手機(jī)拍攝更加方便。

醫(yī)療康復(fù)方面也會有很好的場景。KODA 可以應(yīng)用于恢復(fù)陪伴中，為康復(fù)中的患者提供陪伴、安慰和情感支持，幫助患者建立自信，保持堅(jiān)強(qiáng)心態(tài)。它能夠記錄患者康復(fù)的所有方面并做出適當(dāng)反應(yīng)，在緊急情況時(shí)需求幫助，既能夠?yàn)榛颊邘韺?shí)時(shí)的陪伴，也能夠起到代替工作人員看護(hù)患者的作用。而真實(shí)的寵物狗只能帶來情感上的寄托，卻不能給患者帶來實(shí)質(zhì)性的幫助。

當(dāng)然，機(jī)器人也有自己的不足。主人往往會撫摸寵物，擼貓擼狗，而機(jī)器狗在觸感上可能是堅(jiān)硬而冰冷，不能給用戶真實(shí)感和舒適感。機(jī)器人最大的弊端就是無法擁有人肌膚的溫度，但是不過機(jī)器人有絕對的靈敏感知度，例如KODA狗可以感知到人在撫摸它，同時(shí)給出相應(yīng)的反饋。

另外，機(jī)器人感知并作出反饋，需要進(jìn)行大量的計(jì)算，因此會有一定的反應(yīng)延遲，給人的感覺是，不會像真實(shí)寵物那樣靈動可愛。這一點(diǎn)需要技術(shù)來解決。KODA在這方面有所突破。不同于傳統(tǒng)的機(jī)器人行業(yè)，為了與區(qū)塊鏈產(chǎn)業(yè)進(jìn)行深度融合，KODA搭載了算力驚人的邊緣計(jì)算平臺，使用多核GPU加速運(yùn)算。例如，經(jīng)過代碼和硬件的優(yōu)化，人臉檢測算法可以運(yùn)行到了千分之4秒，已經(jīng)達(dá)到甚至超越了人類的反應(yīng)速度。

除了陪伴，四足機(jī)器人在安保、安防等場景也有很大的應(yīng)用潛力。在大型安?；顒又?，總會有訓(xùn)練有素的警犬的身影。四足機(jī)器人作為仿生品當(dāng)然也可以出現(xiàn)在安保場景上。配備了更高能量密度電池以及更大的扭矩電機(jī)后，四足機(jī)器人可以有更強(qiáng)的耐力，更快的速度與負(fù)重能力，有更好的驅(qū)動器和控制系統(tǒng)后，四足機(jī)器人還可以實(shí)現(xiàn)比警犬更快的奔跑速度，從而更好地做好安保工作。

家庭安保方面，四足機(jī)器人會更容易上手一些。例如KODA可以設(shè)定固定時(shí)間及路線進(jìn)行巡視，發(fā)現(xiàn)異常情況及時(shí)通知主人；可以精準(zhǔn)識別人性異動／哭聲檢測／異響監(jiān)控，實(shí)時(shí)監(jiān)測攝像機(jī)畫面中的人物，360度高清查看畫面，提供高清畫質(zhì)，實(shí)時(shí)查看屋內(nèi)的情況，掌握家中的動態(tài)。此外KODA搭載多源傳感器，可以檢測到燃?xì)庑孤逗突馂?zāi)煙霧，并立即發(fā)出警告。也就是說，四足機(jī)器人的感知能力和信息傳遞能力是遠(yuǎn)超過動物的。

而且相比于警犬，四足機(jī)器人不需要進(jìn)行專業(yè)訓(xùn)練，直接可以通過程序讓機(jī)器人去執(zhí)行任務(wù)；四足機(jī)器人不會恐懼和退縮，也不需要退役，服務(wù)能力會更強(qiáng)。

當(dāng)然警犬的靈活性與速度是目前的四足機(jī)器人還比不上的，也是下一步技術(shù)需要去突破的方向。

在軍事上，四足機(jī)器人當(dāng)然也會有很多的場景可以去發(fā)揮，比如排雷、物資運(yùn)輸，甚至格斗等。但愿世界和平，這些功能永遠(yuǎn)用不上吧。

總結(jié)來說，四足機(jī)器人前景無疑是光明的，在陪伴、安保等方面將有很好的應(yīng)用場景。未來的四足機(jī)器人將是高度智能體，同時(shí)具備敏捷的身手，可以在陪伴、安保等場景上發(fā)揮越來越大的價(jià)值。當(dāng)然，這個(gè)過程中還需要技術(shù)與產(chǎn)品的進(jìn)一步完善，以及成本的逐步降低。當(dāng)性能足夠好、價(jià)格進(jìn)入普適區(qū)間時(shí)，四足機(jī)器人將迎來屬于它的高光時(shí)刻。

責(zé)任編輯：PSY