售价50万一只的机器狗,有兴趣了解一下吗?

亿欧网2021-04-21
你或许不是打工人,但它是一只真的打工狗。

编者按:本文来自微信公众号“X科技实验室”(ID:xtech2020),作者:X科技实验室,36氪经授权发布。

你或许不是打工人,但它是一只真的打工狗。

这只由美国波士顿动力公司研发的机器狗,已经正式入职多家公司, 承担着放羊、巡逻、建筑监测等职能,堪称真正的打工狗。2020年6月开始对外发售之后,虽然售价高达人民币53万元,依然受到了世界首富贝索斯在内科技爱好者的追捧。

这只狗最厉害的地方是什么?

说来简单,它能像真狗一样用腿走路,而不是像常见的机器人那样,只能步履蹒跚地前进,或者用轮子驱动。

而既然机器人实现了灵活的四足走路,下一个挑战就是像人类一样双足走路了。波士顿动力同样也在研发与人类外型相似的双足机器人,不过还未真正实现商业化。

如果机器人真正学会用两条腿走路,高达那样的机甲型人间兵器,或许就能在现实中出现。

然而,像人类一样灵活地用两条腿走路、跑步、跳跃,堪称机器人科学的一座里程碑,目前为止还没有研发团队能真正实现。甚至即使是四条腿的机器狗,其实也并不能算一款完全成熟的产品。

让机器人用两条腿或四条腿走路,到底难在哪?我们距离开高达又到底还有多远呢?我们分软件和硬件两方面,粗略聊聊。

软件层面,要从足式机器人最大的挑战,平衡性算法说起。

人类能平衡地双足走路,并不是仅靠两条腿交替向前就可以完成,更要依赖大脑指挥关节、肌肉组织等进行复杂并严密的相互协作。

举个例子,我们走路或站立遇到干扰时,大脑会根据干扰的程度,依次使用踝关节运动、髋关节运动或跨步策略来应对,必须跌倒的情形,则会采用安全倒地的策略。

波士顿动力在宣传视频中,一再让测试人员戳击甚至蹬踹机器人,就是为了证明其平衡性能。

对机器人来说,代替大脑发出指令的是算法。

比如较先进的动态平衡算法,其原理,简单说就是时刻检测机器人运动,判断脚应该放在哪里。不过,目前算法与人类大脑的判断相比,仍有差距。

比如波士顿动力虽然在宣传视频中展示了机器人进行慢跑、向上跳跃、双脚着地等动作,但像快速奔跑、下楼梯等人类基础动作,却没有出现在任何一支视频中。

换句话说,尚未量产的双足机器人,是否能充分应付现实场景,仍不确定。

与双足机器人相比,实现四足机器人平衡的难度相对小一些,有些四足机器人已经能实现下楼、奔跑等动作。所以这也是为何四足机器人率先实现了商用。

也许在高达成为现实前,我们先看到的,会是四足狂奔的初号机。

硬件层面。我们可以先通过这张图了解人类腿部关节的复杂程度。

如果想要拥有与人体关节相同的功能,不仅需要接近骨骼的刚性材料,还需要制造难度更大的柔性材料,提供与软骨、韧带等组织类似的作用。

我们找到了意大利团队2013年研发的、综合使用刚性与柔性材质的双足机器人的结构示意图。虽然并未达到人类的灵活度,但其复杂程度已足够令人咂舌。

而且,即使在结构上能复刻人类,机器人目前也还无法解决能耗问题。

比如根据公开资料,这款由日本本田公司研发的双足机器人,移动单位距离所需消耗的能量,是人类的10倍左右。而波士顿动力较早版本的四足机器人,能耗则是人类的50倍。

即使是已经公开销售的机器狗,充满电情况下,续航时间也只有90分钟左右。

机器人能耗远超人类的原因,可以通过一个运动场景来理解。下楼梯时,人类既会利用自身动能,也会充分利用重力势能做功,所以我们下楼时感觉比平地走路都会省力很多。

但目前大多数机器人并不会利用重力势能,想要平衡地下楼梯,不仅需要部分电机像平地走路时一样做正功,还需要为了维持平衡增加能耗。

在波士顿动力的官方视频中,我们很常见机器人往上攀爬,但是在下降的过程,多是通过跳跃实现的。

这也就造成,波士顿动力早期版本的机器人需要烧汽油,现在用电力机器人往往要背一个厚重的电池背包。

这么看,动漫中离开电源就动不了几分钟的机器人,可以说相当写实。就像现在宣传片和测评博主展示的机器人,离真正的大规模应用还有一定距离。

现实中,如果不能解决能耗问题,双足或四足机器人离大规模应用还有一定距离。

有人说,机器狗的面世,意味着机器人将从人类手中抢走大量体力劳动的工作机会。但只要理性地从技术角度进行简单探讨,就可以看出足式机器人仍有大量可以进步的空间。

它更像个吃油吃电伤不起的爷爷,而不是能实现996搬砖的的孙子。

最后我们从商业角度看波士顿动力这家公司,做为全世界最先进的机器人制造商,在其成立后的28年时间里一直亏损,更是几经更换老板,

虽然机器狗2020年实现了公开发售 ,但仍然充满了诸多争议,一方面是能否扭转波士顿动力的亏损局面,另一方面,也让更多人开始担心机器与人类共存的伦理道德问题

这就像机器人的发展一样,从科幻小说到科幻电影再到现实世界,X认为,当未来以来,与其贩卖焦虑,我们更愿意相信,科技的进步,永远不会是人类的敌人。

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