黑科技智能机器狗的现状与发展丨行业洞察
复杂地形条件给移动系统带来极大挑战，传统的车辆行走具有轮式和履带式两种基本形式，然而，自它问世以来：“经过近百年的努力也未能使轮式或履带式车辆在松软地面上的性能得到根本改进”。陪伴服务型机器人进入人类生活，它应当会爬楼梯、上台阶、过草地、过雪地等，但目前的轮式和履带式机器人是有明显缺陷的，所以足式移动机器人正在成为全球研究热点，并成为智能移动服务型机器人的重要组成部分。
自从美国于1980年开始研发第一款四足仿生机器人后，直到2016年，才有一系列有颠覆性意义的机器人问世，历时36年。2016年以后，四足仿生机器人逐渐成为全球研究热点，美国、中国、瑞士、意大利、俄罗斯、韩国、日本等国家都纷纷推出了自主研发的四足仿生机器人。截止目前，已经有多家来自不同国家的产品问世。
由于四足仿生机器人市场目前仍处于早期开发阶段，全球首台四足仿生机器人在市面量产销售为2020年6月，其市场规模及增速必然会伴随其应用领域的扩充而增长。近年来，机器人行业整体发展迅速。GGII数据显示，2018年中国协作机器人市场规模9.3亿元，同比增长47.62%；2014-2018年，协作机器人市场规模年均复合增长率为64.83%。根据GGII测算，2019年我国协作机器人市场规模约为13亿元，同比增长42.9%。
四足仿生机器人产业分析
目前来自不同国家的主流四足仿生机器人特点突出，技术先进，其中包括：美国的Spot系列机器狗、“阿尔法狗”、第三代“猎豹”机器人；瑞士的“ANYmal”以及中国的四足仿生机器人，目前“波士顿动力”机器人已经在市场上销售，值得一提的是，国内的四足仿生机器人的上游供应商在电机、电控、电池积累了丰富的经验和技术，例如小象电动；下游已在物资运输、火力打击、侦察引导、巡视、教育、快递等领域进行测试。
波士顿动力：赫赫有名的Spot系列机器狗【美国】
2020年6月，波士顿动力首次向公众出售机器人。如今，你可以花74500美元把这只名为“Spot”的机器狗带回家。一只聪明的机器狗、两块10000mAh电池、一个充电器、平板电脑控制器以及其充电器、机器狗储物箱。
2016年，该公司推出了“SpotMini”，体积变小了许多，重55磅，抛弃了原来Spot的液压系统，采用了全电动移动系统。SpotMini后来被改名为“Spot”，外形看起来最接近今天的机器狗。
如今的Spot重71磅，配备了605Wh的电池可以运行90分钟，它能上台阶，能在泥泞的道路中行走，可以在雨中使用，可以应付+/-30度的坡度，最高运动速度可达1.6m/s（3.58mph）。Spot机器狗还可以搭载高达30.9磅的东西。
Spot不仅能够设计定制有效负载，还可以在波士顿动力的在线商城上购买一系列现成的配件。一款具有360°的彩色相机，SpotCam售价为21800美元；SpotCam+则配备了一个可控制的变焦相机，具有30倍光学变焦功能，并且带有麦克风和扬声器，售价为29750美元。
美国军方：“阿尔法狗”【美国】
LS3是由美国军方研制出的一种四足移动机器人，自重350kg，载重150kg；具有大角度坡度、崎岖不平等全地形适应能力；可语音进行人机交互；拥有慢步行走、小跑、快速奔跑步态，且摔倒后可自恢复；具有基于感知系统的自主人机跟随能力。这些特点使得LS3能够跟在士兵后面穿过复杂地形，同时以一种很自然的方式与士兵互动，就像训练有素的动物与主人之间的互动一样。它还可进行伪装，与周围环境融为一体。
麻省理工：第三代“猎豹”机器人【美国】
第三代猎豹机器人（Cheetah3）由麻省理工学院研制，可以实现跳跃、在崎岖的地形驰骋或爬上堆满杂物的楼梯，并在遇到突然的猛拉、推搡时能迅速恢复其平衡。令人惊讶的是，它实现这些动作不依靠视觉和任何外部传感器，全凭控制算法，能轻松爬上满是障碍物的楼梯，在突然被猛推或猛拉时迅速恢复平衡。
Cheetah3可以不靠视觉地爬上楼梯以及通过非结构化地形，并能在面对巨大力量的时候迅速恢复其平衡，这都得益于研发团队开发的两个新算法：接触检测算法和模型预测控制算法。接触检测算法有助于机器人确定它的腿从空中摆动到踏到地上的最佳时间。模型预测控制算法会预测一旦给定一个行为步骤，它应该施加多少力。
ANYbotics：ANYmal四足仿生机器人【瑞士】
2020年，ANYmal由瑞士苏黎世联邦理工学院（ETHZurich）和ANYmal机器人公司合作研制开发，机器人重约30kg，可载重10kg。不用摄像头和激光雷达，四足仿生机器人“凭感觉”越野。
腿式运动扩展了机器人的应用范围，但在地球上一些最具挑战性的环境中，大部分腿式机器人依然无能为力。多年来，瑞士ANYbotics公司的团队一直在试图解决这个问题，他们的最新研究成果——《Learningquadrupedallocomotionoverchallengingterrain》登上了新一期《ScienceRobotics》的封面。
在这篇论文中，他们提出了一种由神经网络策略驱动的控制器，有了新型控制器的加持，这些机器人可以轻松在泥土、沙子、瓦砾、茂密的植被、雪地、水中和其他越野地形中安全地小跑。
国产：四足仿生机器人
我国虽然研发机器人起步落后，但研发速度快，牢牢抓住电机、电控、电池为核心的生产研发电动机器人的三大要素，以小象电动自主研发的一体化机器人电驱动关节电机为基础，为国产智慧的四组仿生机器人提供了可能。目前已经完成四足仿真机器人的研发试验和生产，用于物资运输、火力打击、侦察引导、巡视、教育、快递等领域。
小型四足仿生机器人，本体重量55kg，却有着高达35kg负载。两台机器狗即可拖动一辆800kg的车辆。
大型四足仿生机器人，单个动力电机最大扭矩1300Nm，最高输出速度120rpm，单电机整机重量10kg，该型机器人为世界上第一个大型纯电动仿生机器人项目，各项性能指标世界第一。
小象电动自主研发生产的纯国产电机，在l高原极寒极热的条件下，经过两年的试验，最终通过性能验证，其稳定性，安全性，有效性均得到十足验证，部分性能参数甚至赶超国外进口产品，可谓是国货之光。
四足仿生机器人的未来
在全球范围内，新冠肺炎疫情对2020年机器人行业的发展有很大影响，但是也同样为这一行业在复工复产的道路上实现生产现代化和数字化提供机遇。
从长远来看，高危环境和复杂场景的作业，都可用四足仿生机器人替代，能大大节约人力成本，四足仿生机器人在未来一定能成为人类的好帮手，攻坚克难的“勇士”。在未来，随着四足仿生机器人的发展，需求一定会大大提高，尤其是在人类不便操作的复杂环境下，四足仿生机器人能更好的发挥作用。
人工智能机器人界的网红——“机器狗”
说起今年人工智能机器人界的网红
那就不得不提到——“机器狗”
8月，小米首款仿生四足机器人“CyberDog”
在雷军的年度演讲中压轴出场
这款被昵称为“铁蛋”的机器狗配备多个传感器
可实现自主识别跟随、SLAM建图和导航避障功能
还支持多种仿生动作姿态
一经推出就有几十万人哄抢
仅一个月之后
小鹏汽车生态企业成员鹏行智能
发布了首款智能机器马“小白龙”
将汽车体系和思维引入智能机器人的研发
具备可骑乘、强自主运动、情感化交互等能力
除此以外，宇树科技、云深处、
蔚蓝科技、哈崎机器人等多家创业公司
都在四足机器人领域探索新的发展可能
为什么大家都这么热衷于“机器狗”？
机器狗究竟是什么？
机器狗，也就是四足机器人，属于腿式机器人的一种。外形与四足动物相似，可以自主行走，具有类生物属性，能够行走在不同的地理环境中，完成多种复杂的运动，并且可以借助腿式运动控制器，穿越一些人类无法抵达的极限环境。机器狗的全面开发需要硬件、软件及运动行为三者达到协调。
机器狗是如何诞生的？
上个世纪，第一台四足机器人在实验室出现，是由美国GE公司RalphMoshe为步兵设计的WalkingTruck设备。由于当时的设备尚不能智能控制，因此机器人的整体运动是由操作人员通过控制换向阀完成四肢的动作来实现。
从1976年起，日本东京工业大学先后研究出一系列机器人，如KUMO—I四足机器人、PV—II以及TITIN系列四足机器人。具有多种步行步态，有较高的自适应能力，能够利用检测到的路面情况对机器人运动进行调整。
之后美国俄亥俄州立大学的McGhee教授设计了历史上第一个用电子计算机控制的足式机器人OSUHexapod。
20世纪90年代后，美国和日本公司开始进行商业化足式机器人的尝试，如波士顿动力、本田、丰田、索尼等企业。美国波士顿动力学公司于2005年研发了动力平衡四足机器人BigDog，作为阿富汗战场增兵计划的一部分。“大狗”具有很强的地形适应性，能够和士兵一起在传统机械车辆无法行驶的粗糙地形上作战，并负载154千克的重量。
强大的应用领域
现今机器狗随着技术的发展，运用领域已经非常广泛，从军事到工业，再到家庭陪护等，机器狗与人类的互动交汇不断增多与推进。
特种工程方面，机器狗可以进入人类无法进入的危险场域进行工作，例如核电领域的运维和应急处理，四足机器人的智能机械臂可以像人一样识别并操控阀门仪器，由工程师远程操控解决问题；在一些遗留地雷区，可以运用能够在复杂地形移动且又使用智能手臂排雷的机器狗，代替人类完成危险的排雷任务。
陪护方面，四足机器人所具有的人机交互能力，能够提供陪伴+服务。例如机器狗可以替代导盲犬，帮助盲人乘坐地铁、公交、行走，在城市的复杂地形中移动，并产生智能交互，成为一个很好的聊天伴侣。
在军事领域，机器狗的发展也在不断升级。近日，一款“特殊用途无人步枪”（简称SPUR）战斗机器狗，在美国陆军协会年会上亮相，将机器狗和武器系统结合起来，能够同时实现运输和射击。
新科技革命和产业革命交汇的当下，机器人时代大幕已经拉开，这场人与机器共同参与的“进化”已经势不可挡。
然而正如马斯克所说的“人工智能比原子弹危险”，机器人也有着它的两面性，而我们更需要做好行业规范管理、道德与伦理、文化教育多方面工作，和机器人做朋友，而不是发展成具有“威胁性的敌人”。
法国科幻小说家艾萨克·阿西莫夫在上个世纪末创造的“机器人三定律”或许可以给我们一些指引：
机器人不得伤害人类，或坐视人类受到伤害而袖手旁观；2.除非违背第一定律，机器人必须服从人类的命令；
3.在不违背第一及第二定律的情况下，机器人必须保护自己。