深圳工业展暨第22届深圳机械展
2021.3.30-4.2 深圳国际会展中心(宝安新馆)

53万元一只的机器狗,它贵在哪里?

2020-10-16 15:31:43 | 阅读量: 308 | 来自: ITES深圳工业展
四足机器人机械狗机器人

【导语】 近年来四足机器人的应用与研究都在持续升温,大到工业应用,小到文化教育都出现了四足机器人的身影。

你有没有试想过机器人融入我们的生活会是怎么样?

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科幻电影《机器管家》

近期一位加拿大的网友就在社交网络上分享了她在路上遇到机器人的的经历。

机械狗.jpg

上面这个黄色的“小家伙”就是来自波士顿动力的四足机器人,机械狗Spot。别看只是一只小小的机械狗,但是售价却高达74,500美元一只(合人民币52.8万)。近期,波士顿动力也公布了这款四足机器人的销量。

四足机器人——机械狗Spot.jpg

四足机器人——机械狗Spot

到目前为止,波士顿动力共计租借、出售了大约250只机器狗。英国首席执行官Robert Playter接受采访时表示”在销售的最后的三四个月里。仅仅跟踪每月的交易数量,我们就连续每月都在刷新最新交易数量的记录。”

在这款四足机器人在开始正式销售之前,波士顿动力已经在北美和欧洲售出了一批spot机器狗了。

波士顿动力公司也分享了Spot在欧洲投入使用的三个有趣案例:

l 建筑工地进行实时施工监控。

l 热废气处理厂进行遥感和检查来提高其工业运营的效率和可靠性。

l 利用计算机视觉和360度影像对20万平方米的造船厂进行勘测。

机械狗建筑工地作业.jpg

波士顿狗建筑工地作业


目前,这款四足机器人主要用于远程监视监视、记录施工进度和危险环境,并在发电设施、退役核电站、工厂车间、建筑工地和研究实验室等环境中提供态势感知。除此之外也有部分用 户选择用于创意产业项目,如跳舞,表演等。

为什么近年四足机器人会大火,四足机器人与传统工业机器人有什么区别?又有什么核心技术?

灵活的四足机器人

伴随随着科技的进步,以及人们对机器人的要求越来越高,具有高速度,高机动性,高适应性的四足机器人目前也是全球机器人领域的研究热点。相比传统的工业机器人,四足机器人不再需要固定位置上。它的四足使它具有了灵活的行走系统,以便于移动的需求,完成人或系统预设的任务目标。机器人的移动能力和灵活性直接影响其工作范围与能力。但是这样灵活的机器人其核心技术也离不开目前工业机器人的发展方向和技术。

国产四足机器人——(大狗DG-160A).png

国产四足机器人——(大狗DG-160A)

四足机器人的核心技术

动起来的基础——核心组件技术

四足机器人的基础是由电机、编码器、减速机、驱动电路构成的机械关节,这个机械关节直接决定了四足机器人能达到的性能。将各个零部件机进行整合,并进行一体化设计、装配、调试的关键提高的整体进度,减小了体积。通过专门设计的电机提高功率密度,从而满足四足机器人的动力需求。

更加灵活可靠——机体结构和机构优化设计技术

四足机器人的机体结构和腿部机构很大程度的影响了其性能。其设计环节要考虑整个机器人的承重、安装、其在不同环境应用中的安全性和动力学性能等。

四足机器人的大脑与神经——控制器技术

随着机器视觉技术、定位导航技术、AI技术和机器人操作系统的高速发展,目前四足机器人主要以Linux系统和PC架构的控制器为主流。四足机器人的控制器从上到下分基本分为三个部分,位于顶层的PC架构也就是机器人的大脑,用于对行动和外挂设备进行计算和下达指令。中层为运动控制层,可用PC架构活嵌入式芯片进行控制。最底层是执行工作的驱动器。

四足机器人成功的运动——运动控制算法

四足机器人非常重要的一个组成部分就是其的算法,分别为感知算法和控制算法。四足机器人的运动控制算法也是制造商的重点研发对象,其直接影响了四足机器人的行动精度、稳定性。运动控制算法十分复杂,涉及了其步态、运动轨迹、力位混合控制和其抗干扰能力以及在复杂地形行走能力等。一个好的控制算法能够使四足机器人的精度提高10倍以上。

让机器人更加聪明——机器学习技术

机器学习技术是一门多领域交叉学科,专门研究计算机怎样模拟或实现学习行为,以获取新的知识或技能,重新组织已有的知识结构使之不断改善自身的性能。将人工智能中的学习技术应用在四足机器人上,使四足机器人在复杂地形工作中具备自主进行运动规划的能力,从而增加四足机器人的功能,能够对其各项性能进行提升。

机器之眼——机器视觉技术

机器视觉系统相当于机器人的眼镜,无论是在对目标进行识别跟踪还是进行自主定位导航,机器视觉都是四足机器人不可缺少的关键性技术。目前机器视觉采用结合机器学习系统的方式,在采集大量数据采集以及训练,得到视觉模型。然后通过摄像头补货的画面与模型进行对比、识别、检测。

四足机器人的未来

就目前看来,机器学习技术的发展使四足机器人的视觉,交互能力以及已经取得一定成功,但是在行走,抓握等较为复杂的活动控制上目前大多数分产品显得的略有些力不从心。并且机器人硬件技术也成为了当下机器人行业需要攻克的难题,无论是减速器、控制器、伺服系统都需要往高精度、高性能、高集成化的方向发展。但是相信随着科技的发展,成本的不断降低。机器人设备将成为未来各行业甚至生活中不可或缺的一部分。