不管怎麽說，一談起仿生機器人，波士頓動力就是一個永遠繞不過的存在。
從雙足人形機器人，到 Spot mini 四足機器人，波士頓動力機器人展示出來的實力，不僅在美國一枝獨秀，對比歐洲團隊也有相當明顯的優勢。
坦白說，波士頓動力自 1992 年成立以來，一直依賴美國國防部和 Alphabet 等財力雄厚的資助者。強大的資源支持和多年的技術積累，讓波士頓動力憑一己之力，幾乎將全球腿足機器人劃分成了兩個陣營，波士頓動力和其他。
圖 | 朱秋國
“被波士頓動力虐的太慘了！”
幾年前，朱秋國剛開始進入腿足機器人研究領域時，發現被波士頓動力“虐得太慘”：“看到他們發布新的進展，我會覺得挑戰很大。”
波士頓動力時不常的高調炫技，使其成爲國際上很多機器人團隊樹立的追趕目標，其中就包括朱秋國所在團隊。
朱秋國希望也能造出靈巧快速移動、具備高動態平衡能力的機器人。
經過數年的開發，2019 年 11 月 1 日，四足機器人 “絕影” 最新叠代版本發布，在運動性能和感知能力方面得到了進一步提升，特別是在複雜地形上的奔跑步態和跳躍步態的實現，在四足機器人的控制算法上再次取得突破。
在用途上，“絕影”不會像波士頓動力早期的大狗一樣，具備上百公斤的負重能力。新 “絕影” 的負重能力在 10-20 公斤左右。只需要搭載一些輕量的傳感器，即可滿足巡檢等實際場景的應用需求。
雖然同樣都是四足機器人，但朱秋國團隊開發 “絕影” 的思路和波士頓動力有著明顯的區別。
早期波士頓動力的四足機器人大狗采用的是液壓驅動，而 “絕影” 則一直采用的都是全電機驅動。這與機器人的負載和運動能力有著直接的關系。
追求液壓驅動的關鍵原因就在于其力量很大。在尺寸相當的情況下，選擇液壓驅動的機器狗相比全電機驅動的機器狗，在負重能力上具有明顯優勢。
不過，對液壓驅動的機器人來說，每一個液壓泵都需要配備一個大功率的發動機或電機，這意味著在提升液壓泵壓力時，會帶來噪音問題。“從波士頓早期視頻來看，帶了一個發動機的機器人，大老遠都能聽到響聲，這在軍用領域是非常致命的。”波士頓動力的大狗機器人也正因此被美國軍方冷落，有業界專家告訴 DeepTech，除了噪音，液壓驅動還存在漏油以及維護不便等問題。
波士頓動力爲了處理這些問題也花了不少力氣，同時其強大的研發、工程制造能力也在其中得到體現。
在機器人上采用電機驅動，相對來說是一個更加成熟的技術，“絕影身上采用的電機與波士頓動力開發的電機相比，盡管在性能上會存在差距，但這種差異不會是機器人運動能力的決定性因素。”朱秋國說道。
此外，電機控制的實現難度也相對較低。
因此，單從硬件角度看，電機本身並不是決定各機器人表現的最關鍵要素，而是要把機器人機構、驅動關節、以及控制算法等有機地融合，才能在整體上具有更加優異的運動表現。
軟硬件配合是關鍵
已經獲得成熟應用的工業機器人，比如機器手，能夠進行非常精准的動作。在諸多行業的生産制造環節，機器手可以進行自動化程度極高的生産工作，在效率和精准性上已經優于人類。
與各種運動機器人相比，四足機器人憑借其在行走過程中的離散接觸特性，在複雜環境中的探索和工作，具有更強的適應性，尤其在有障礙物的通道（如台階、樓梯、斜坡）上具有更廣闊的發展前景。
不過，由于要在各種各樣的地形上進行穩定行走，腿足機器人除了要實現精准的控制，動作卻不能像工業機器人那樣“硬”。
爲此，腿足機器人腿部的執行關節部分要采用柔性驅動的方式，降低機器人足部著地過程的沖擊力，同時又可以完成既定任務，提高機器人的適應性。
麻省理工學院的學者最先將串聯彈性驅動器（Series Elastic Actuator，SEA）應用到步行機器人的驅動關節中。SEA 將彈性元件串聯在剛性驅動器與負載之間，從而實現精確的力度控制。如今，瑞士蘇黎世聯邦理工學院機器人系統實驗室開發的四足機器人 ANYmal 正采用了這一方案。
而從波士頓動力公布的專利來看，Spot mini 采用的是電機 + 諧波減速器，以及力傳感器的方式來實現柔性控制。
與以上兩種方案都不同，朱秋國團隊選擇了一種准直驅的方式來帶動機器人腿部運動。
朱秋國表示，在以前的機器人研究中，軟硬件之間的關系常被忽視。“有時候做軟件的人和做機械的是兩撥人。”但要造出一台好的機器人，軟硬件需要進行很好的結合。
“在腿足機器人領域，除了硬件水平需要不斷提高外，控制算法會是一個更加優先需要考慮的因素。”
因此，在腿足機器人的開發中，需要從一開始就考慮軟硬件的配合問題。據朱秋國介紹，團隊成立機器人公司雲深處之初，就配備了機械工程師、控制算法工程師以及負責系統控制的工程師。資料顯示，雲深處科技創立于 2017 年底，並于 2018 年 7 月完成天使輪融資。
朱秋國表示，只有先確定控制算法、明確了控制方式之後，才能通過機械設計，完成所需的機器人平台。最終，機器人開發才能朝著一個良性的方向發展。
中國機器人市場優勢
“在中國，四足機器人市場在未來一兩年就會有非常明顯的進展。”
朱秋國認爲，在技術層面，中國團隊和國外有著多年積累的團隊還有一定差距，需要繼續追趕；但在應用層面，國內卻不見得比國外慢。
目前，波士頓動力已經開始探索四足機器人的商用場景。
2019 年 9 月，波士頓動力宣布 Spot mini 已開始銷售。這意味著這台明星機器人已經走出實驗室，開啓了商用化的探索。同時這也是波士頓動力構建其平台和生態的開始。
波士頓動力當時稱這種銷售爲“早期采用者計劃”，主要針對企業用戶。其公司不會透露具體的價格細節，只是稱，潛在客戶如與他們聯系，可獲取報價，並且會有租賃的選擇。
“我們正在做的是 Spot 的産品化，” 波士頓動力公司首席執行官 Marc Raibert 表示，“對于我們來說，從在實驗室工作的機器人到可以在現場進行測試的機器人，這確實是一個裏程碑。”
作爲一個剛面市不久，未在市場裏證明自己商業實力的四足機器人産品，波士頓動力宣布開售機器狗的消息受到廣泛的關注。