踢足球钻火圈除了耍杂技四足机器人到底能干啥？

　　还记得《黑镜》里机器狗猎杀人类的恐怖场景么，电视剧的情节已经离我们越来越近了……
　　最近几个月里，四足机器人不断成为热门话题，各家频频晒出四足机器人的看家绝技。它们有的能做后空翻，有的能拉动货车，有的比人跑的还快，甚至还有能踢足球、钻火圈的。
　　就在上周，MIT晒出的四足机器人猎豹踢足球的视频又火爆了网络，这个灵活的小家伙在草地上快速带球奔跑，可以算是四足机器人里跑的最快的了。
　　不过，这些四足机器人里名气最大的就要数波士顿动力的Spot了，作为网红机器人，Spot展示过拉车、越障、开门、巡检等一系列本领。
　　上周，波士顿动力的首席执行官Marc Raibert在Web Summit 2019峰会上说：＂事实上，波士顿动力还没有开始出售Spot机器狗，目前我们正在出租它们。＂Marc Raibert还宣布了将在2020年完成1000个Spot的发货。
　　除了在视频里看到这些机器人的绝技，在今年的世界机器人大会上，我们也看到了瑞士ANYbotics公司的ANYmal C四足机器人。
　　ANYmal C现场展示了搬运、越障的能力，背着纸箱在穿过了＂山洞＂，爬上了楼梯。
　　起初，四足机器人是美国军方为了战场的负重作业提出的概念，2005年，波士顿动力还为美国军方研发了最初的Bigdog四足机器人。不过Bigdog后来并没有被用于战场。
　　虽然Bigdog没有在战场上成为骁勇之师，但却在全球掀起了四足机器人的研发热潮。
　　这几年，各家都在陆续晒出自己在四足机器人上的研发成果。我们发现，最近几个月这种趋势变得越来越强烈，四足机器人似乎真的火了。
　　四足机器人火了！
　　上周MIT晒出了一段一群四足机器人Mini Cheetah集体踢足球的短片，视频中Mini Cheetah进行了一场激烈的足球竞赛，还有机器人在比赛中不慎被撞翻，不过它立马灵活翻身重新投入了比赛。
　　除了足球赛，令人更加震惊的事情发生了，这些机器人居然排着队整齐的来了个集体后空翻！
　　Spot作为网红四足机器人自然也在不断秀技能。
　　两个月前，波士顿动力在YouTube放出了Spot商用的宣传片，展示了Spot四足机器人自主开门关门、在崎岖的工地完成巡检的能力。
　　瑞士ANYbotics公司研发的四足机器人ANYmal C也在世界机器人大会上展示了自主导航、灵活避障、负重搬运的能力。
　　ANYmal C也是一款不断迭代的产品，它的前身是ANYmal四足机器人，诞生于去年9月。当时ANYmal还只能完成行走、开门等动作。经过一年的技术积累，ANYmal C在行走的稳定性、避障的灵活性上都有了很大的提升。
　　美国弗吉尼亚大学的机器人实验室RoMeLa也在今年9月推出了一款＂与众不同＂的四足机器人AlPHRED 2。它的不同之处在于，虽然同样是四足机器人，但它的行走方式非常特别，它的四足不分前后，前进时与双足的行走方式相同，两侧的两条腿一起移动。
　　而且AlPHRED 2的运动方式非常灵活，还可以跳着走、抬起一只脚用三足行走，甚至双足行走，这时候剩下的＂脚＂就变成了＂手＂，可以用来搬东西或者开关门。
　　除了这些＂国际大牌＂，一个名叫AlienGo的国产四足机器人也引起了我们的注意。AlienGo是宇树科技继Laikago之后推出的又一款四足机器人。
　　宇树科技的创始人王兴兴是个90后，2015年他成功研发出了与波士顿动力Spot四足机器人类似的机器狗Laikago，并创立了自己的公司宇树科技。
　　与Mini Cheetah相比，AlienGo的体积要大得多，它身长60cm，重量接近20kg，不过AlienGo同样能灵活的完成后空翻这样高难度的＂杂技＂动作，它也可以算是目前全球最大而且最重的能直接原地后空翻的电驱动四足机器人。
　　四足机器人研发从一到多发生了什么？
　　四足机器人的火爆到底是不是突然发生的呢？为什么现在全世界都在研发四足机器人呢？
　　为了了解背后的原因，我们找到了清华大学自动化系的张文增教授，和与ANYbotics公司联合研发ANYmal C的项目负责人，请他们梳理了四足机器人市场火爆的原因。
　　张文增教授说：＂我看好四足机器人。＂他告诉我们，其实足式机器人几十年前就在世界各地开始了研究，这十几年来，由于波士顿动力Bigdog的出现，又点燃了市场研发四足机器人的热潮。
　　作为机器人行业的＂标杆＂，波士顿动力的一举一动都会引起全行业的关注。Spot的商用也让全球的机器人企业摩拳擦掌，纷纷开发自己的四足机器人。
　　张教授认为，四足机器人与双足机器人相比，更容易产业化，因为四足机器人基于足式机器人的特点，又有优于轮式机器人的场地适应性，在草地、碎石路都能更好的通过，更接近四足动物。
　　机器人的足部有2个自由度，四足就是八个，全部或者部分驱动能够实现更多姿势。
　　中瑞福宁机器人有限公司ANYmal C项目负责人杜传超从企业发展的角度解释了四足机器人火爆的原因。
　　杜传超说：＂ 四足机器人的爆发也不只是今年这么火，从波士顿放出视频以来几年其实从一开始就有很多公司大家都一直在开发，因为这是技术发展的必然趋势。＂
　　足式机器人随着仿真技术发展起来，杜传超表示，之前的轮式的机器人 还不具备仿真四足的能力。正如同人的进化一样，从学会翻身、爬行、行走，四足机器人现在到了＂行走＂阶段，也就突然爆发了。
　　四足机器人背后的关键技术
　　四足，只是承载机器人能力的平台，关键在于技术的配合。
　　视觉技术已经成为了智能设备必须具备的基本能力，3D摄像头能让机器人对周围的环境有整体的感知，视觉技术与运动能力结合才能让机器人顺利的动起来。
　　与视觉技术密切配合的还有SLAM技术，自主导航规划路径是机器人智能化的表现。激光雷达帮助机器人构建地图，灵活避开障碍物，精准的到达目的地。
　　机器人的交互功能也是机器人智能化的体现，语音传感器、压力传感器、位置传感器等等，都是实现机器人交互能力的基础。
　　以配送为例，机器人要构建地图、识别路线、实时避障，还要运载货物，与用户交流，把货物送达到目标用户手中。
　　四足机器人也被称为机器狗，所以杜传超认为，四足机器人的技术难度在于＂仿真＂，也就是机器人是否具备更接近四足动物的运动能力。
　　四足机器人的技术迭代在不断改进机器人的智能化程度，在工程师控制下进行展示的机器人不具备实际应用能力。
　　四足是＂炫技＂还是应用革命
　　虽然现在四足机器人的研发十分火爆，但具体的落地还需要一段时间，波士顿动力的Spot也处于商用的部署阶段。
　　张文增教授认为，目前四足机器人的技术还不够成熟，视觉、交互等方面的配合还有待提升，不过目前已经可以在小范围内灵活机动的使用了。
　　总体来说，四足机器人一般是以巡检机器人为主，在道路条件不良的地方更加适用，四足机器人还能上下楼梯，应用的灵活性更高。
　　与四足机器人相比，双足机器人在外形上更接近人类，看起来似乎技术难度也更高。
　　对此，杜传超说：＂ 四足和双足是并行发展的，就如同动物和人，各有优势和用途， 双足是建立在四足技术上， 四足完美的解决后，双足会更进一步的发展。＂
　　结语：四足机器人的爆发不是一蹴而就
　　机器人技术的发展主要分为三个板块，认知智能、感知智能和运动智能。
　　这些年发展较快的是认知智能和感知智能，认知智能主要体现在机器人的交互能力上，感知智能通过传感器的升级实现能力提升。
　　四足机器人的爆发则是运动智能的提升，这不是一蹴而就的，是在AI、工程技术的共同推动下实现的机器人运动技术程度的大幅提升。