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在技術(shù)高速發(fā)展的今天，機器人成為各國競爭的重要指標。除了傳統(tǒng)的工業(yè)機器人，大家對于四足機器人的研究也一直是“樂此不疲”。各種“機器狗”不斷的被發(fā)明出來，功能也越來越強大。今天小編就為大家盤點一下國內(nèi)、國外兩大陣營的“機器狗”，看看哪邊的實力更強呢？ 3 x b. M7 N) v4 e. p
國內(nèi)陣營 0 H) S. g% {% d$ h- d" t7 H
彈跳驚人——浙大“絕影”機器狗 8 @) i! _0 [4 t" g, a, y
浙江大學四足仿生機器人“絕影”早已名聲在外。 “絕影”靠電機驅(qū)動，最大負載20千克，最快行走速度為每小時6公里，續(xù)航時間2小時。它已經(jīng)掌握了跑跳、爬梯子、在碎石子路上行走、自主蹲下再站起來等許多能力。 , _' {+ \* e# Z& j8 S% e; Y
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“絕影”的技術(shù)優(yōu)勢正如視頻中展現(xiàn)的，動作自然柔順，反應快速準確，面對復雜環(huán)境能表現(xiàn)出很強的適應力。就拿 “踩鋼管”來說，“絕影”在踩到鋼管即將失去平衡的瞬間做出決策，以一系列動作快速調(diào)整了姿態(tài)。這種“連人都未必做得到”的表現(xiàn)，有賴于系統(tǒng)和控制兩方面高效結(jié)合。 + ]7 J: W+ L9 N9 p
性能優(yōu)異——宇樹科技萊卡狗
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號稱中國首個四足機器人的“萊卡狗”，重量僅22kg，但其自行研發(fā)的電機系統(tǒng)能輸出高達18千瓦的瞬時功率，算出來功率密度比一般的超級跑車還高將近一倍，這是萊卡狗強大動態(tài)性能的基礎。另外萊卡狗也已經(jīng)完全擺脫了外部供電，自帶電池一次充電可以支持2~3小時的行走。 & K6 A: A: c* Z# {5 _6 U) N
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下面是宇樹科技模仿波士頓動力拍攝的一段測試視頻，視頻中萊卡狗爬上了斜坡、穿過了石板路，以及再現(xiàn)了那個經(jīng)典的被測試人員用腳踹的場景。當然，測試的結(jié)果是萊卡狗與波士頓動力的BigDog一樣，穩(wěn)定性表現(xiàn)的很優(yōu)異。 . d H$ h4 x( ~1 X* T
腳踩“風火輪”——北理哪吒 b5 y: c" |, C! h( X- ~+ E1 g
北理哪吒由北京理工大學運動驅(qū)動與控制研究團隊研發(fā)，是一款輪式、足式和輪足復合式運動的機器人平臺。該機器人高1.4米，長1.2m，寬1.2m，自重160Kg，總功率15KW，最大能承載300kg。足式運動續(xù)航時間1小時，輪式運動續(xù)航時間2小時，輪足復合運動續(xù)航時間45分鐘。可用于無人作戰(zhàn)、搶險救援、物資運輸、資源勘探等領域。
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機器人可以實現(xiàn)四輪驅(qū)動的輪式運動。最大運動速度可達30km/h，最大爬坡角度為25°。四個輪子可分別相向轉(zhuǎn)動45度，實現(xiàn)順時針和逆時針原地旋轉(zhuǎn)。機器人通過安裝在腳上的觸覺傳感器，可實現(xiàn)不平地面的漫步行走。
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軍用狗——北方車輛研究所四足“大狗” - b( h& t- N( q! d+ i
2014年9月，我國自行研制的120千克某型軍用山地四足仿生移動平臺首次被媒體曝光，這種山地四足機器人由中國北方車輛研究所兵器地面無人平臺研發(fā)中心研制。該型機器狗的出現(xiàn)標志著，中國在軍用仿生機器人的技術(shù)上已經(jīng)與美軍旗鼓相當，在實用化進展上緊隨美軍步伐。
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這只四足大狗主要用于山地及丘陵地區(qū)的物資背負、馱運和安防，可以承擔運輸、偵察或打擊任務。另外，在道路設施被破壞較嚴重的災害現(xiàn)場也能發(fā)揮作用。平臺自重130kg；任務搭載能力：50kg；最大行駛速度：6km/（平整鋪裝路面）；克服斜坡：30°；續(xù)航能力：2h。
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“外冷內(nèi)熱”——山東大學機械狗Billy / W' v0 \2 |, u' O' q$ p. U
山大機器人研究中心的四足機器人中，面向科研教育平臺的Billy已經(jīng)實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。Billy的運動能力是國內(nèi)同級別同尺寸機器人所無法比擬的，無論是平衡性、坡度訓練,還是適應能力方面。不過粗狂的外表下一顆“溫柔”的心，由于造價較高，這款機器狗主要是面向科研教育，兒童可以跟它對話、講故事，實現(xiàn)簡單的陪伴功能，只是這外形...... ) m9 [( @/ f: A2 I; F
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機械狗上的高動態(tài)伺服壓作動技術(shù)，已在其他一些領域得到應用。山大機器人研究中心研發(fā)制造的四足機器人，除發(fā)動機外，都屬自主研發(fā)。核心技術(shù)的零部件性能，基本能實現(xiàn)發(fā)達國家性能的60%-80%。 , j! y; |& }$ A# |" c# b2 f, F: Y
國外陣營 7 g: d* D" _+ T# i4 e
名氣在外——波士頓動力Spotmini ; k: X0 |8 u* g
SpotMini是Boston Dynamics現(xiàn)有BigDog系列機器人的縮小版本，它的重量約有25公斤（Alpha Dog約108公斤），站立高度大約61厘米。和依賴于水力學的“大狗”不同，它是完全電動的，也是BD旗下最安靜的機械狗，單次充電可運行90分鐘。 $ M7 h T! @3 ]; ^
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Spotmini目前被認為是最先進的四足機器狗，無論是智能性和可靠性都是數(shù)一數(shù)二的。作為波士頓動力第一款即將商用的產(chǎn)品，Spotmini目前已經(jīng)可以完成不少工作了。最近美國馬薩諸塞州警察局(MSP)正在考慮聘用spotmini進行執(zhí)法，機器狗搖身一變成了警務人員，狗生巔峰啊。
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美軍“同伙”——波士頓動力“大狗” 美國波士頓動力的 大狗機器人Big-Dog是專門為美軍研發(fā)的一款軍用機器人。 , Z) o0 l0 b; @( U/ f" u# n
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“大狗”的動力來自帶有液壓系統(tǒng)的汽油發(fā)動機，它不但能夠行走和奔跑，而且還可跨越一定高度的障礙物，行進速度能達到每小時7公里，可攀越35度的斜坡。
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“大狗”能負載約150公斤的武器裝備翻山越嶺，可適應多種地形、環(huán)境，到達車輛無法通行的地方，還能接收并解讀語言與視覺命令。
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麻雀雖小——波士頓動力Little Dog 除了巨大的“大狗”和體型適中的Spotmini，波士頓動力還研發(fā)過一款小型的機器狗“Little Dog”。這只小狗體型小巧，看上去有點萌萌噠，雖然爬行的速度一般，但是它跨越障礙的能力也是數(shù)一數(shù)二的，真正做到了“麻雀雖小，五臟俱全”。
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LittleDog 是波士頓動力公司與南加州大學創(chuàng)建的機器人實驗室聯(lián)合開發(fā)，采用了部分BigDog身上的平衡技術(shù)和算法，并將其作了微型化處理，其大小只有藍球這么大，上面還有個提手把，方便隨時拎著玩。 : }9 g: @0 v, d5 `; R' q& v) A( M
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跑到飛起——獵豹機器狗 MIT麻省理工研發(fā)的Mini Cheetah機器狗能夠?qū)崿F(xiàn)像波士頓動力atlas那樣的后空翻，只不過四條腿的它后空翻起來更有喜感。經(jīng)過設計團隊的優(yōu)化，Mini Cheetah在原有的機械基礎上，通過改進運動控制算法，將最高的運動速度提高到了原有的1.5倍，達到了驚人的3.7m/s。
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對于這只體長不到40厘米的小家伙來說，這一速度相當之快，相當于在一秒鐘以內(nèi)，跑過了將近于10倍自己身長的距離。這一速度，也使得Mini Cheetah在10KG以下的四足機器人中，奪得了最高速度的桂冠。 ) U: j: o5 n* z# r/ o: o. M
傳說中的“指南狗”——ANYmal ; ^4 d1 M- P+ @% c/ l7 s) Q7 @ _
ANYbotics由一群蘇黎世聯(lián)邦理工學院的工程師于2016年創(chuàng)建，脫離于蘇黎世聯(lián)邦理工學院機器人系統(tǒng)實驗室(RSL)。自2009年以來，ANYmal及其組件產(chǎn)品的研究始于蘇黎世聯(lián)邦理工學院(ETH Zurich)自主系統(tǒng)實驗室(Autonomous Systems Lab, ASL)的四足機器人小組，并在RSL繼續(xù)進行。
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ANYmal具有在極具挑戰(zhàn)性的地形上進行動態(tài)導航和移動的能力，在法國石油天然氣集團道達爾(Total)組織的ARGOS挑戰(zhàn)賽中首次得到展示。
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爬直梯爬到吐血——日本四足機器狗 來自東京都立大學的四足機器狗在IROS 2019上展示了自主攀爬垂直梯。這個四足機器狗配備了慣性測量單元（IMU）、飛行3D相機，以及每個“狗爪”上都配置了觸摸力矩傳感器。
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其主控系統(tǒng)是由英特爾NUC計算機操縱，而Arduino被用作輔助控制器來管理內(nèi)部傳感器（力，觸摸和IMU）的輸入輸出信號。 研究人員表示，狗子的成功并不是一蹴而就的，而是在五次的在特定的垂直梯上訓練后，它才準確無誤地實現(xiàn)自主攀爬垂直梯。 超可愛瞇瞇眼——索尼Aibo機器狗 9 S5 Z+ g1 d6 G
索尼的Aibo機器狗被定位成“陪伴型機器狗”。它擁有大量的傳感器，去實現(xiàn)如同真的狗狗一般的行為舉動，比如只要輕輕撫摸，它就能展現(xiàn)出開心的舉動，或是展現(xiàn)出惟妙惟肖地搖尾巴、與人握手、搖耳朵、踢球等等。而且Aibo的眼睛是LED屏幕，能夠不停眨眼，或是變成可愛的瞇瞇眼。
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上述提及的各種機器狗大多還在實驗階段，只有索尼的Aibo已經(jīng)商用；波士頓動力的Spotmini也已經(jīng)宣布商用，目前實際的產(chǎn)品應用案例依舊不多，說明消費者對于這只機器狗到底能做什么，仍然持疑問態(tài)度。
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總體來看，國外的四足機器人（機器狗）研究與國內(nèi)相比，是擁有優(yōu)勢的。目前國內(nèi)的企業(yè)和高校也不斷在機器人領域發(fā)力，用不了多久，國產(chǎn)的機器狗就能與國外的一流廠家一較高低了。
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看了這么多各式各樣的機器狗，你覺得哪一款最厲害（最喜歡哪一款）呢？
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發(fā)表于 2019-12-21 10:12:43
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