国产机器狗技术突飞猛进：从实验室走向商业化
国产机器狗技术突飞猛进：从实验室走向商业化
近日，一段国产机器狗的视频在网上引发热议。视频中，这只脚踏四轮的机器狗不仅能在崎岖的山路上奔跑，还能轻松跨越障碍物，甚至在下坡时做出直立姿态和原地翻跟头等高难度动作。这一幕幕场景不禁让人感叹：国产机器狗的技术实力已经达到了怎样的高度？
机器狗，又称四足机器人，最早可以追溯到1968年美国GE公司设计的Walking Truck。这款机器人主要用于帮助步兵在崎岖地形下搬运物资，其四条机械腿各有两个方向的转动和一个方向的移动自由度，通过液压伺服系统提供动力。
进入21世纪，美国波士顿动力公司在四足机器人领域取得了突破性进展。创始人马克·雷伯特在1986年开发出第一台能够奔跑和行走的动态稳定四足机器人。与传统静态稳定系统不同，雷伯特采用先解决单腿动态稳定问题，再扩展到多腿机器人的创新方法。
2005年，波士顿动力推出Big Dog，这款机器人在装载重物的情况下仍能保持稳定，甚至能承受外力冲击而不倒。Big Dog采用内燃机驱动液压系统，通过多种传感器实现环境感知和路径规划。尽管Big Dog性能卓越，但由于噪音和体积问题，最终未能被军方采用。
随后，波士顿动力陆续推出了LS3、LittleDog、Cheetah Robot等型号，其中Cheetah创造了每小时48公里的世界最快机器人速度记录。然而，高昂的售价和有限的市场需求限制了四足机器人的商业化进程。2019年推出的Spot四足机器人售价约53万人民币，但市场反响平平。
四足机器人商业化受阻的主要原因在于其技术复杂性和成本问题。机器人需要实时感知环境并自主规划路线，这要求极高的环境感知能力和运动控制精度。当前，四足机器人的控制主要采用基于模型的控制和基于学习的控制两种方法。
我国对四足机器人研究始于上世纪80年代，被列入国家“863”计划。上海交通大学马培荪教授团队在1991年研发的JTUMM—III是国内最早的四足机器人之一。近年来，随着人工智能和机器人技术的发展，国产四足机器人开始崭露头角。
2016年，北方车辆研究所的“奔跑号”在“跨越险阻”挑战赛中夺冠。2021年，腾讯推出Max四足机器人，宇树科技的“牛犇犇”登上央视春晚。2023年，逐际动力的W1四轮足机器人展示了出色的运动能力。今年5月，宇树科技的B1等国产四足机器人亮相中柬联演，展现了军事应用潜力。
国产四轮足机器人通过在脚部安装轮子，显著提升了移动效率。但这种设计也带来了新的挑战，如全身控制算法的复杂性、厘米级精度的地形感知需求等。尽管如此，国产机器狗凭借高性能和亲民价格，展现出巨大的市场潜力。以云深处公司的产品为例，同等性能的机器狗，波士顿动力售价6万美元，而国产产品仅需不到3000美元。
国产四足机器人能否复制大疆无人机的成功之路，值得期待。随着技术的不断进步和成本的持续降低，四足机器人有望在更多领域实现商业化应用，为人类生活带来更多便利。
