原自动化超重,国产机器狗进三岔路 天奇股份股票

股票资讯  2021-03-06 22:15:41

原标题:自动化和超重,国产机器狗进入岔路口

文本/智能相对论(id: aixdlun)

作者/离职

继波士顿动力在线名人机器人狗学院芭蕾舞剧之后,2021年央视春晚舞台上还出现了几只国产“机器人牛”,与一群明星一起展示它们灵活的身材和优美的舞蹈,带给你新年的问候。

从2016年开始,“机器舞”作为春晚的固定节目,成为很多公司展示自己产品的一种方式。比如优碧轩科技的Alpha Robot、狗年吉姆旺旺机器人、大型人形机器人Walker等高性能智能机器人纷纷上演热舞,引发诸多话题。近年来,四足机器人的发展受到了广泛关注。除了著名的波士顿动力公司,中国还诞生了许多四足机器人产品。

舞新年梅花桩,中国黄牛都可以

“千户人家,装饰着灯火,一起起床……”春晚节目《牛起来》中,舞台前排的“小红牛”欢快的节奏摇摆着,灵活的动作和喜气洋洋的样子引发了诸多话题。

这群“小红牛”是由深圳优碧轩科技有限公司研发的限量版智能四足机器人——“先锋牛”,融合了祥云、中华红等传统文化元素;以电为驱动方式。

要使四足机器人灵活移动,关键是通过力来控制关节。“先锋公牛”的万向力控关节包含多个自由度,可以精确输出位置和扭矩,让多个伺服驱动器协同工作,完成连贯整齐的动作。育碧表示,这种新开发的关节未来也将用于其他机器人产品。

内置高性能实时主控系统、全动态优化算法和激光雷达定位导航算法,可以解决春晚舞台高度对称环境和稀疏特征下“先锋牛”的定位问题。得益于高性能计算能力的支持,这一系列复杂算法可以在1kHZ下实时完成,帮助其完成全地形快速行走和舞蹈动作。

另一种机器牛“笨笨”出现在春晚上。这个四足机器人是杭州玉树科技公司根据青岛人工智能国际客厅里的“莱卡狗”制作的。它可以随着音乐的节奏摇头摆尾,做直立拜年、侧翻、后空翻等200多个动作。

其电机、减速器、控制器、整机结构、部分传感器等硬件设备大多由研究团队自主研发建造;在动态定位、信号接收、抗干扰等群控技术和产品性能上取得突破。

除了跳舞,“本本”还在央视后台展示了它的实用性——给工作人员送盒饭。在热搜上机器人牛热舞的同时,“笨笨”和“卸妆”后硬送食物的视频走红,被网友命名为“勤奋工作牛”。

随着人工智能技术的发展,这个轨道上不仅有专业的机器人公司,也有一些大型互联网公司试图开发高性能的四足机器人。

由腾讯机器人X实验室打造的移动机器人狗Jamoca,是国内第一款能够自行在梅花桩上顺畅移动的四足机器人,其本体基于外部硬件平台进行修改。腾讯自主研发的机器狗控制技术和智能大脑使Jamoca能够完成行走、小跑和跳跃,并获得自主定位和避障的能力。

Jamoca利用RGB-D相机实时感知周围环境,通过特征点匹配可以在线跟踪自身运动轨迹,结合视觉定位、运动里程和惯性测量数据,提高定位跟踪的精度和频率;同时,利用该算法识别并获取台阶和梅花桩的表面范围和中心点位置,然后进行可视化建模,重建整个三维运动场景。

然后,基于质心动力学,实现了在线质心轨迹生成和落脚点规划。在保证机器狗四条腿可以安全踩下一个梅花桩的前提下,可以规划出移动长度最短、综合力消耗最小的行进路线,并可以连续在线进行运动规划。

无论是过年的机器人牛载歌载舞还是机器人狗自由行走,这些四足智能机器人所使用的环境感知系统、高性能实时控制器、高精度带宽伺服驱动器、运动控制算法以及定位导航方案,大多是由技术团队开发的。从优必轩、玉树科技、腾讯机器人X实验室的产品来看,中国四足智能机器人的R&D和生产技术已经成熟。

那么,国产机器狗的时代来了吗?

在意识到之前

目前,国内四足机器人产品大多停留在产品测试和试运行阶段,只有少数公司开始尝试商业化。优璧选择的四足机器人虽然在技术上有所突破,但在应用上还处于研发阶段;腾讯的Jamoca没有商业化,主要用于实验室的科研实验。

研发了莱卡戈、阿联哥、Unitree A1、笨笨等几款四足机器人的玉树科技,销售的主要产品是参加过美国CES 2020的Unitree A1机器人狗和通用移动平台阿联哥。两者都能完成跑、滚、跳、避障碍等多种动作;内置多视觉深度感知视觉系统,可实现人物跟踪、实时自主定位、地图创建、导航规划等功能。

去年,另一家四足机器人公司Dogotix发布了两款仿生机器狗产品,DG-48A和DG-160A。DG-48A的重量为13KG,与峰值功率为48N.m的电机配合时为6KG,而DG-160A的重量为24KG,与峰值功率为160N.m的电机配合时为24KG,设计负载为14KG。动力电机在1.25kg左右的基础上可以达到160N.m的峰值输出扭矩(专用版可以达到200 Nm)和24弧度/秒的角速度爆发力,在DG-48A和DG-160A之前,其第一代产品ME-18A已经上市,Dogotix的所有机器狗产品都是开源型号。

在应用方面,Dogotix的创始人赵表示,Dogotix可以用于家庭场景,比如在家中陪伴老人和孩子,识别他们的异常行为和危险情况,并采取相应的措施;也可以自己清理地上的垃圾,整理房间。除了家庭场景,Dogotix机器人还可以应用于物流配送、电力巡检、消防救援、军事装备等地形环境复杂的场景。

玉树科技创始人兼首席执行官王星星曾经说过,四足机器人未来最大的应用场景可以分为两类:一类是面向终端用户的。借助四足机器人友好的人机交互,目标是成为以家庭为单位的伴侣+服务机器人,同时还能具备携带物品和智能管家的功能。另一种是执行消防、巡检、军警等领域的具体任务,成为B端客户的工业专用机器人。

与过去相比,四足机器人的设计和性能有了显著提高。然而,波士顿动力公司的经验告诉我们,商品R&D和生产技术的成熟并不意味着商业化的过程必须是顺利的。

到B还是到C还是到G?这就是问题所在。

“智能相对论”观察到,四足机器人的应用场景似乎非常广泛,但实际项目却屈指可数,似乎很少有人真正为这些机器狗买单。比如主要卖给B端客户的波士顿Power Spot Mini,发布至今只卖出了400多台,工业机器狗的B路似乎并不平坦。

波士顿动力公司的业务过程坎坷不平,部分原因是销售价格高。在这方面,国内厂商似乎率先在平衡四足机器人的价格和边际成本方面取得突破。比如Unitree A1、DG-160A、DG-48A售价不到1万美元,相比波士顿动力在线名人大黄狗7.5万美元的价格,国产机器狗的价格优势非常显著。

而且四足机器人可以代替人类完成电力巡检或者安全侦察等耗时耗力或者高风险的工作,可以提高工作效率,保证相关人员的安全,确实可以满足一些行业的硬性需求。

即使B端用户的需求确实存在,而且国产机器狗价格相对便宜,厂商也为自己的产品设想了多种应用场景,比如工业制造、交通运输、公共安全、家庭陪伴等等。然而,作为人工智能与高科技制造相结合的新兴产业,市场上的四足机器人确实在人们的日常生活中得到应用,仍然面临着许多挑战。

例如电池技术。具有灵活移动性和高科技内置设备的移动四足机器人需要大量的电力,这提高了电池寿命的要求。以波士顿Power Spot Mini为例,它集成了人工智能和四足机器人行业的顶尖技术,电池续航时间在两小时左右,充电时间在两到三小时左右。最长续航时间可达四小时的AlienGo和DG-160A并没有透露具体的充电时间,但他们需要的充电时间大概不会太短。

按照一天八小时的标准工作时间,Spot Mini的实际工作时间是一天四小时左右。无论是应用于设备检测、地图绘制、犯罪调查还是家庭陪伴,对于客户来说,效率似乎都需要加强。虽然Dogotix正试图通过在产品背面安装太阳能电池板来解决这个问题,但这种方法受天气影响很大,机器狗在携带其他设备或室内工作时无法发挥作用。在真正普及之前,四足机器人的电池寿命和充电效率可能还有提升空间。

既然这样,那不去B再试试?

根据“智能相对论”,一些面向C端的应用场景看似美观方便,但很多细节还是需要改进。比如一些四足机器人产品被宣传为能“做家务”,能自动清理地板上的垃圾,整理东西。但是面对各种C端用户,家里可能出现的东西种类繁多,“垃圾”的定义也不一样,很难形成统一的标准。最简单的例子,一个空纸箱,一只机器狗怎么分辨主人是想把它扔掉,还是想把它挪作他用?如果以AI图像识别作为判断标准,如何区分一些相似物体?

让“管家狗”学会根据自己主人的评价标准来区分哪些是垃圾,哪些是需要整理的物品,这已经成为家政服务机器人狗厂商必须解决的问题。厂商只能统一设定最简单、最常见的判别标准,不能满足用户的个性化需求;但是如果允许用户一个一个设置的话,使用起来会过于复杂,可能会让大量怕麻烦的客户望而却步。

无论在国内还是国外,目前的四足机器人产品在落地应用和大规模推广之前还有很长的路要走。国内四足机器人厂商似乎处于岔路口,大部分B端客户还在“观望”;C端的居家服务还有很多细节不完善,国产AI机管家狗产品还没有出现。似乎大部分厂商所设想的应用模式还没有形成清晰有效的盈利模式。

在这样的情况下,优必轩和玉树科技选择参与春晚等政府项目似乎是一个不错的决定。

首先,四足机器人具有很强的移动性和对复杂地形的适应能力,确实可以满足一些政府部门的特殊需求,如军事装备物资运输、犯罪侦查和消防救援等。政府也需要一些场景下智能解决方案的例子,就像长沙的Robotaxi。

虽然这些项目可能在短时间内无法盈利和商业化,但试点或示范项目带来的技术溢出可以极大地促进城市和相关产业的发展。为了实现上述目标,以及培育和孵化机器人产业,政府也会提供一定的资金支持。

对企业来说更具战略性,不仅可以提高R&D技术,而且具有很强的示范效应。相当于对公司和产品进行另类广告,对提升企业知名度有很大帮助。

除了政府项目,当新兴技术被商业化和大规模生产时,产学研合作也是一种常见的“试水”方式。去年7月,Dogotix向大学和科研场所提供DG-48A和DG-160A,帮助他们测试新产品。中国南方科技大学、国防科技大学和火箭陆军工程大学等大学都是Dogotix的客户。

对于暂时在B、C找不到商业突破口的机器人公司来说,从为政府提供设备服务的To G业务入手,可能是一条可能的发展路径。不仅能及时实现造血,还能实现收益;也可以提前竞争卡位。还有机会在为政府服务的同时获得更多的产品应用经验和数据,找到更清晰的产品定位和可持续的商业模式,为未来的B端和C端业务做准备。

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目前,玉树科技和Dogotix产品的目标应用场景与Boston Dynamics和KODA类似。Dogotix的创始人赵曾表示,Dogotix可能会在今年年底推出一款带有自己“情感”的伴侣型四足机器人。

目前,中国机器人及相关服务消费继续高速增长,预计到2021年底将达到746亿美元,2017-2021年复合年增长率为31.9%。中投工业研究院预计,到2021年底,中国机器人市场将达到813亿元,未来五年平均复合年增长率约为15.80%,说明市场需求依然存在。

与国外产品相比,国内公司具有明显的价格优势。如果能以G端业务为突破口,不断完善产品功能和相关技术,国内四足机器人行业的发展前景将值得期待。

*本文图片均来自互联网

深挖智慧之井,再添VX:致小燕

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