波士頓動(dòng)力又將易主,機(jī)器人界頂流明星為何如此難以商業(yè)化?
前言:
作為機(jī)器人行業(yè)的研究者和愛好者,我無時(shí)無刻不在反思機(jī)器人在工業(yè)和生活中實(shí)際用途,不落地的產(chǎn)品,你再好也是玩具。在目前的機(jī)器人世界中,工業(yè)界上的機(jī)器人運(yùn)用應(yīng)該屬于落地比較成功的。目前各大工廠在重復(fù)性較高的地方基本實(shí)現(xiàn)了全機(jī)器人自動(dòng)化操作,如倉儲(chǔ)物流,汽車工廠焊接,就連目前最火的ASML的EUV光刻機(jī)也看到了機(jī)器人的身影。
波士頓動(dòng)力機(jī)器人總覽 引自Scott
但作為普通人的我們,身邊很難見到機(jī)器人,大家可能見到最多的機(jī)器人類型就是服務(wù)機(jī)器人,如目前醫(yī)院的指引機(jī)器人,或者餐館的服務(wù)機(jī)器人,加上火了好幾年的自動(dòng)駕駛和人工智能等等。
很不幸的是,我們不得不承認(rèn)前者并沒有做到真正的智能,充其量只是基于特定的指令后進(jìn)行特定的操作。至于自動(dòng)駕駛和人工智能如Alpha Go應(yīng)該算是相對(duì)較智能的機(jī)器人了,但很明顯要真實(shí)落地進(jìn)入各位生活還需要很長時(shí)間。
第一章 一點(diǎn)點(diǎn)機(jī)器人背景知識(shí)
對(duì)于智能或者機(jī)器人的劃分,目前主要的劃分為兩個(gè)層次:
第一:運(yùn)動(dòng)智能(Athletic Intelligence)
第二:感知智能(Cognitive Intelligence)
對(duì)于感知智能而言,相信大家已經(jīng)能耳熟能詳,如人工智能,自然語言處理,圖像處理,SLAM等等主要需要利用數(shù)據(jù)獲取環(huán)境信息、交互信息的方式。
運(yùn)動(dòng)智能,這個(gè)詞對(duì)于非自動(dòng)化或者機(jī)器人界可能相對(duì)陌生一點(diǎn)。運(yùn)動(dòng)智能可以簡單理解成利用機(jī)械、控制等方式,使機(jī)器人能以最好的結(jié)果去達(dá)到某個(gè)目標(biāo)。比如讓人形機(jī)器人做倒立翻滾等。
很明顯波士頓動(dòng)力的所有機(jī)器人的主要精力基本都集中在運(yùn)動(dòng)智能上,如下視頻說明一切,視頻源于波士頓動(dòng)力官網(wǎng)。
總結(jié)上述:感知智能為機(jī)器人提供大腦,運(yùn)動(dòng)智能給機(jī)器人提供靈活手腳。
第二章 波士頓動(dòng)力的前世今生
首先波士頓動(dòng)力由MIT教授馬克·雷伯特1992年成立,總部位于美國沃爾瑟姆 (馬薩諸塞州)。
一開始由軍方出資合作替軍方開發(fā)全地形四足機(jī)器人機(jī)械狗,便于軍方訓(xùn)練和托運(yùn)彈藥包等等。合約結(jié)束后,于2013年12月13日被谷歌公司收購,2017年6月9日被谷歌出售給孫正義領(lǐng)導(dǎo)的軟銀集團(tuán),目前軟銀即將出售給韓國汽車制造商韓國現(xiàn)代。(引自:維基百科)
波士頓動(dòng)力機(jī)器人全家族 引自波士頓官網(wǎng)
第三章 兩款主打機(jī)器人Atlas和四足機(jī)器人Spot的性能分析
1 Atlas: 這是一款全身由航空級(jí)鋁和鈦合金制造的人形機(jī)器人,1.8米左右150KG左右,
該款人形機(jī)器人主要由美國國防部國防高等研究計(jì)劃署投資和監(jiān)督完成。
性能簡介:該款機(jī)器人主要利用四條液壓驅(qū)動(dòng)的機(jī)械臂組成,共有28個(gè)自由度,主要依賴電驅(qū)動(dòng)和液壓驅(qū)動(dòng),可以從早期圖可以很明顯看出。參考下圖,
早期Atlas 引自波士頓動(dòng)力Youtube 頻道
至于性能分析,我相信下面動(dòng)圖可以讓你看清其讓人驚嘆的運(yùn)動(dòng)能力,其詳細(xì)組成架構(gòu)可參考如下圖所示,標(biāo)注了液壓伺服閥,液壓動(dòng)力包等。
Atlas 液壓控制架構(gòu)動(dòng)力包等 引自Scott
2 Spot: "The Android of Robots",相信這句話說明一切,他重新定義了機(jī)器人在人們眼中的認(rèn)知。Spot 是一個(gè)負(fù)載14KG,奔跑速度最大5.6Km/h的四足機(jī)器人,也是目前唯一一款對(duì)外出售的機(jī)器人,售價(jià)大概為7.5萬(人民幣50-100萬左右,根據(jù)搭配傳感器不同)美元左右。
Spot控制架構(gòu) 引自Marc
從控制架構(gòu)可以看到,Spot基本還是傳統(tǒng)機(jī)器人控制方案,伺服運(yùn)動(dòng)學(xué)動(dòng)力學(xué)作為基礎(chǔ),感知作為避障和規(guī)劃的數(shù)據(jù)輸入。其性能可由下列動(dòng)圖表示,這個(gè)機(jī)器人應(yīng)該是最接近我們生活的機(jī)器人了吧。作為機(jī)器人研究者,真的很希望大街上看去,到處活躍著各種各樣的機(jī)器人,感嘆一下。
第四章 競(jìng)爭(zhēng)與壓力和落地可行性分析
競(jìng)爭(zhēng):性能類似的情況下,誰價(jià)格低,用戶會(huì)用腳選擇。
可以看到最近幾年,世界出現(xiàn)了越來越多的機(jī)械狗,來自MIT 的Cheetah ,來自ETH的Animal,和來自我們國內(nèi)的多家創(chuàng)業(yè)公司,玉樹科技等,都實(shí)現(xiàn)了類似的性能,更關(guān)鍵是價(jià)格更便宜對(duì)于小型玩具級(jí),更是從幾十萬的價(jià)格跌落到2萬元以下,我想這個(gè)才是波士頓動(dòng)力目前遇到的最大問題。
壓力:雖然機(jī)器人可以對(duì)全世界說一句,一個(gè)能打的都沒有。
但很明顯,能出售的只有Spot四足機(jī)器人,但是這個(gè)價(jià)格,太不親民。對(duì)于人形機(jī)器人Atlas來說,不說川建國上臺(tái),哪怕他沒上臺(tái),大中華能買點(diǎn)美國機(jī)器人配件都像防賊一樣。哪怕對(duì)于美國本土來說,鑒于軍方保密性質(zhì),Atlas也不可能對(duì)外出售,畢竟其內(nèi)所用到的東西,很多都是航空級(jí),可以很方便就遷移至航空航天工業(yè)。
很可惜,最拿手的東西不能賣,能賣得又太貴,還面臨眾多低價(jià)且親民產(chǎn)品的圍剿,你不有壓力不可能!
落地可行性分析:疫情給四足機(jī)器人找到了一部分歸宿。
方向一,人類不可達(dá)地方,救援,搜救等:
疫情對(duì)于全人類來說是不幸,卻給四足機(jī)器人或者整個(gè)機(jī)器人行業(yè)一個(gè)落地的契機(jī)。在人類不能出現(xiàn)的情況下,機(jī)器人屬于首選,比如醫(yī)院溫度巡視,醫(yī)院安防巡視等等,足試機(jī)器人擁有太多輪式機(jī)器人所不具有的優(yōu)勢(shì),比如爬樓梯,比如可以輕松規(guī)避障礙,去雜草重生的地方進(jìn)行搜救等等
方向二,部分真實(shí)狗的職責(zé):
既然是機(jī)械狗,那么也能實(shí)現(xiàn)真實(shí)狗的部分功能,它雖然不能給你你想要的感情,但卻給你寵物狗一樣的忠誠。比如可以做導(dǎo)盲犬,如圖所示的當(dāng)牧羊犬等。
方向三,結(jié)合自動(dòng)駕駛,進(jìn)行物流或者外賣等配送。
這也是筆者正在研究和實(shí)現(xiàn)的方向,傳統(tǒng)的物流車或者配送車,去到復(fù)雜的環(huán)境下,根本不可能幫你配送到位,比如沒有電梯的老房子,比如新工地復(fù)雜路段等等。
方向四,戰(zhàn)爭(zhēng)。
當(dāng)然這個(gè)方向也許是最有爭(zhēng)議的方向,但是我們擁有權(quán)力保護(hù)自己的國家權(quán)益不受侵犯,有備無患。
第五章 總結(jié)
最后總結(jié)一下,啰嗦了2000多字,我認(rèn)為我還是沒有說清楚,目前機(jī)器人到底如何快速落地,波士頓動(dòng)力為什么被再次出售?也許還有很多我們看不到的深層原因。
我其實(shí)很欣賞一句話,都是性能領(lǐng)先世界,蘋果有營銷鬼才喬布斯,所以他成功了。
波士頓動(dòng)力同樣擁有性能領(lǐng)先世界的機(jī)器人,但很可惜他沒有屬于波士頓動(dòng)力的“喬布斯”。