云深处绝影X20，一只机器狗的自我修炼

　　“未来工厂的数字化升级，或许少不了一只机器狗。”
　　作者路遥
　　编辑余快
　　2005年，一只名为“大狗”（BigDog）的机器人诞生了，这是波士顿动力公司发布的第一款机器人，其主要设计用途是为交通不便地区的士兵运送重型武器装备、食物和其他物品。
　　不过，四足机器人与人类协同的探索虽起于军事，却未止步军事。
　　四足机器人领域的先锋们，从短暂的技术狂欢中回过神来，开始全情投入用机器人提升人类生产生活的研究，并很快将这一实验室里的黑科技，变成了商用领域里的“新明星”。
　　2015年，《中国制造2025》出炉，国家层面明确提出要突破智能机器人关键技术，围绕“汽车、机械、电子、危险品制造、国防军工、化工、轻工等”开发工业机器人本体和关键零部件系列化产品。
　　此时的机器狗，正经历着一轮以解放重复、危险劳动中的人力，以及帮助企业实现降本增效为主要目的的新考验。尤其疫情的到来，使得国产机器狗的商业化速度明显加快。
　　近日，正在举办中的首届全球数字贸易博览会数字消费馆暨中国（杭州）国际智能产品博览会上，四足机器人就吸引了不少目光。
　　01
　　四足机器人行业的两座大山：
　　技术稳定性、研发制造成本
　　需求是反映市场的一面镜子。
　　早期，机器狗进入大众视野，不是凭借舞台上整齐划一的舞姿，就是凭借实验室里的花样炫技。
　　如今，在政策鼓励，市场规模和技术的驱动下，机器狗给大众留下深刻印象的场景，已经变成各类真实且复杂的实际工作场景，在城市管理、配送、建筑、制造、仓储、采矿等行业，都不难发现机器狗的身影。
　　上述具有复杂地形的场景中，相比于轮式或履带式设计的移动机器人，四足机器人适应性更强，反应更加机动、敏捷；相比于双足机器人，四足机器人又具有更好的平衡性，可负载重物进行远距离的行走。
　　人类探索四足机器人的故事由来已久，全球范围内也不乏一批具有先锋精神的探索团队，但机器狗真正进入商业化落地的高潮情节，不过是近几年的新鲜事。四足机器人界的扛把子波士顿动力，其商业化的落地也是从2019年才真正开始。
　　新一轮科技革命和产业变革到来之际，机器人的市场想象空间巨大。作为机器人的重要分支，四足机器人强悍的功能背后，技术稳定性和研发制造成本成为横亘在其商业化路上的两座大山。
　　在技术上，企业需要突破机器人本体，减速器、伺服电机、控制器、传感器与驱动器等关键零部件及系统集成设计制造等技术瓶颈。
　　通用平台化设计上，机器人标准化、模块化发展也存在不足，增加了设计研发的压力，影响着企业的商业化进程。
　　四足机器人商业化落地中的另一大挑战，来自对研发节奏的把控，以及高昂的开发和制造成本。波士顿动力的一只机器狗标价高达53万人民币，此前彭博社的一份报告显示，其使软银损失超过1。5亿美元。
　　不止波士顿动力，过去几年，资金耗尽、停止运营、出售资产的新闻在机器人行业屡见不鲜，Anki、Mayfield、RethinkRobotics等一连串的名字成为昨日黄花。
　　在技术探索和商业化的两难困境中，“实用性”成为当下国内四足机器人公司的一致追求。
　　续航、负载、越障、防水、自主导航、自主充电等实际作业中必不可少的能力，成为检验一只机器狗是否合格的关键。
　　在实现上述能力的同时，国内已有企业的四足机器人经过了商业化落地的考验。
　　02
　　四次升级迭代：
　　从智能巡检到特种应用
　　2020年12月，一只名为“绝影”的黑色机器狗，以“适应性腿部运动的多专家学习”荣登《Science》子刊、机器人顶刊《ScienceRobotics》的封面。这只机器狗背后的公司是中国企业云深处，“绝影”这个名字源自《三国演义》中曹操的坐骑，代表着对机器人运动与智能极致融合的追求。
　　自2017年成立以来，云深处根据客户需求变化不断升级迭代，已连续研发出四代四足机器人产品。
　　“基于自身技术积累优势，践行根据场景开发产品。”这是云深处创始人CEO朱秋国认为云深处之所以具有较强行业竞争力的关键。
　　（云深处创始人朱秋国）
　　其中，绝影X20已经能够应用于变电站巡检、消防救援、灾后探测等多个场景。这些场景的共同特点是，作业现场地形复杂、非结构化路面较多，人工作业重复且存在一定的安全风险。
　　技术与性能是四足机器人的第一块试金石。
　　朱秋国介绍，绝影X20最大运动速度可达到4。95ms，有效负载达20公斤，能够上下20公分的楼梯，具备跳跃功能，能够跳过宽1米的沟壑，可以稳定完成废墟行走等动作。这些基础的性能指标在行业内均属于全球领先的水平。
　　同时，作为面向行业应用的四足机器人，绝影X20还拥有IP66的防护等级，工作台可搭载双光云台、机械臂、调试架、4G5G模块、北斗GPSRTK模块等，环境感知方面可实现自动的目标检测与识别，搭配深度相机、激光雷达和智能算法，可实现精准导航、动态避障和人机交互等功能。
　　为更好地服务于ToB场景，云深处一开始就围绕实际应用场景进行产品的研发与测试。
　　2019年底，云深处与南方电网数字电网研究院合作，实现了第一代绝影X10在变电站的自主巡检。
　　（绝影X20在变电站巡检）
　　当时全球具备智能感知能力的四足机器人屈指可数，绝大多数国内的机器狗只有基础的运动能力，还需要手动遥控操作。
　　要做到真实场景下的全场景覆盖巡检，机器狗就必须无惧风雨等各种恶劣天气，自如行走。痛点暴露后，云深处团队通过运动能力、平衡性、材料的升级，在2021年6月，推出新增防水防尘功能的绝影X20，解决了雨天场景的应用问题。
　　（绝影X20具备工业级防水防尘能力）
　　当下，智能巡检和特种应用是云深处最大的两个应用场景，前者重复性强，后者危险度高，且都存在大量复杂地形，属于有“机器换人”需求的典型场景。
　　在电力、能源和工业制造领域中，巡检工作必不可少。
　　首先，在不改变变电站原有环境的前提下，想要实现巡检机器人的全场景覆盖，存在不少难以进入的监控盲区，更加小巧灵活的足式机器人，则可以轻松打通室内室外的巡检。
　　其次，巡检工作的目的在于发现潜在安全隐患，对工作人员专业度要求极高。目前，针对电力场景的机器狗研发，大多数仅设计参与巡检中的部分环节，且存在无法自主充电、不具备自主识别和智能分析等问题。
　　（绝影X20自主充电可无限循环工作）
　　云深处的绝影X20全程接入集控系统，其所到之处，相关数据即刻上传至上级站点，运维人员足不出户，也能掌握变电站的实时动态。
　　（绝影X20电力巡检作业流程）
　　凭借过硬的综合性能，以及对应用场景的强调，截止目前，云深处已同包括国家电网、南方电网等在内的多家头部企业开展长期深度合作，并从2021年底在电力巡检领域开始批量交付产品。
　　电力巡检场景之外，特种应用是云深处的另一大应用场景。
　　通过与消防相关部门和团队合作，今年7月，云深处发布了“绝影X20消防侦察机器狗”解决方案。除了继续在越障能力上大秀“肌肉”，绝影X20在侦察搜救能力的叠加，进一步拓展了机器狗的应用潜力。
　　（废土级越障，全地形作业）
　　在智能探测上，针对浓烟、高温、毒气等恶劣的灾后环境，绝影X20被赋予了更灵敏的嗅觉与更强大的视力。
　　气体传感器的存在，让绝影X20可以自动识别检测上千种有害气体与实时浓度。全景相机和双光谱云台，既让其具备了无死角的全景侦察能力，又能通过30倍变焦识别出远处的微小目标，还能穿透迷雾追踪热源。也就是说无论全景、远景还是被遮挡的场景，都逃不过绝影X20的一双慧眼。
　　（有害气体与浓度检测）
　　不仅如此，绝影X20还可以通过搭载的旋转激光扫描仪，获取灾害与事故现场的高精度点云数据，这些可视化信息的搜集，既是协助救援人员在瞬息万变的火灾现场灵活部署的得力助手，也是灾后分析与进行灾前防范的宝贵资料。
　　（消防侦察作业流程）
　　交付形态上，根据客户要求，分为“绝影”系列四足机器人本体或行业应用解决方案两种交付模式。
　　除了智能巡检和特种应用两大应用场景，未来，云深处还计划将四足机器人的应用场景，拓展到如石油化工、天然气管道、煤矿勘探等领域。
　　03
　　望向云深处，迈向云深处
　　2017年，在技术与政策的双轮驱动下，AI的风口愈演愈烈，智能机器人作为AI技术应用的一条路径，获得了一批嗅觉敏锐的创业者与投资者的关注。
　　彼时，拥有超过十年腿足机器人研发背景的朱秋国，带领团队创立了云深处。
　　“远上寒山石径斜，白云深处有人家。”蜿蜒倾斜的山路并不容易攀登，一如前沿科技探索中的曲折与挑战，但寒山顶上云雾中的人家说明，路是人走出来的。这是“云深处”起名的寓意。
　　彼时，国内四足机器人行业刚刚起步，而国外已有团队在此深耕多年，想要做出一款应用于工业场景的机器狗，需要靠谱的科研成果，以及团队的跨专业协同。
　　云深处创始团队是从高校尖端实验室走出来的。朱秋国本人从本科到博士，一直在浙江大学机械电子工程、控制科学与工程学科方向进行探索。
　　就在这样一个人才梯队尚未建成，关键技术尚待突破，同时缺乏真实应用场景的草莽市场中，云深处在成立短短几个月后，推出了自主研发的第一代“绝影”机器狗，之后几年又连续进行了四轮更新迭代。
　　创业初期，朱秋国带领团队聚焦核心的运动控制技术，实现了四足机器人面对不平整地面、不连续地形和翻越障碍三大痛点时的灵活性和稳定性。
　　在机器人的智能感知上，实现了复杂环境的3DMap自主定位、导航、人体识别和跟随。
　　在成本控制上，朱秋国团队以市场需求为导向，没有采用波士顿动力的液压驱动，而是选择了更具性价比的电驱动方案。
　　内蒙古的一家电解铝业公司、陕西某原煤仓、上海知名品牌啤酒厂、四川一处变电站、河北某电力管廊、海南的热电厂等，绝影机器人的身影，出现在越来越多的场景中。
　　（绝影X20向电解槽底巡检中）
　　（绝影X20向发电设备采集数据中）
　　国家“十四五”规划纲要指出“加快数字化发展，建设数字中国”，首次将数字经济发展和数字化转型提高到了国民经济的高度。在变电站与电网、炼化厂、交通隧道与轨道、火灾与救援等场景中，四足机器人因其面对复杂地形与恶劣环境等优势，能够做到很好的补充，和其他类型的机器人一起推动数字中国的建设。
　　2022年世界机器人大会举办期间，中国电子学会发布《2022年中国机器人产业发展报告》称，今年中国机器人市场（工业机器人、服务机器人和特种机器人）规模将达到174亿美元，增速为22。
　　目前，除了云深处，四足机器人领域，宇树科技、蔚蓝科技、哈崎机器人等一批初创团队崭露头角，腾讯、华为、小米、小鹏、优必选等科技巨头也已跑步进场。
　　在朱秋国看来，只有更多的企业加入进来，共同提升四足机器人的技术水平，推动机器狗在更多场景的应用，有竞争和合作，才能加速技术与应用的进步。
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