2018值得關注的國產仿生機器人

六角蜘蛛仿生機器人HEXA：高度機動、智能化程度高

在拉斯維加斯的Defcon黑客大會上，Martin使用HEXA在3分5秒的時間內拆除炸彈，衛冕冠軍。一時間，HEXA成為人們熱議的對象。

HEXA是什麼？

它是國產新一代可編程機器人中的第一款，是一個6腳、高度機動、緊湊的機器人，外形酷似狼蛛。配合機器人，HEXA公司還會提供MIND，一個機器人操作系統和SDK，這個系統讓人們首次無需知道底層硬體、複雜的機械學習，而且還可以創造有趣的機器人功能。不僅如此，它內置加速度計、紅外線感測器和720p攝像頭，同時具有夜視導航模式。為了使操作簡單，HEXA的基本功能（如行走）已經被設定好，用戶無需再向它發出其他指令。

HEXA足夠靈活和智能，並且高度機動，可以靈活地應對不同的環境和地形。HEXA的出色表現使它在美國科技新聞界備受讚譽，有媒體宣稱，「它將成為機器人中的iPhone」。

類似HEXA的便是模仿生物、從事生物特點工作的仿生機器人。仿生機器人的種類有很多，功能不盡相同。例如，仿麻雀機器人可以擔任環境監測的任務，具有廣闊的開發前景；機器蛙腿的膝部裝有彈簧，能像青蛙那樣先彎起腿，再一躍而起，可幫助人類探索外太空；機器壁虎能在各種建築物的牆面、地下和牆縫中垂直上下迅速攀爬，能夠應用於搜索、救援、反恐，以及科學實驗和科學考察。

仿生機器人的發展將幫助人類解決很多問題。例如二十一世紀人類進入老齡化社會，發展「仿人機器人」將彌補年輕勞動力的嚴重不足，解決老齡化社會的家庭服務和醫療等社會問題，並能開闢新的產業，創造新的就業機會。

蛇形機器人：可塑性強，可探索更多未知空間

由中國航天科工三院35所研發的一款蛇形機器人可「下海」為海底油氣管道做檢測，並且已經通過國內海上油田的實際檢測，性能達到了國際先進水平。

該蛇形機器人官方名稱為海底管道漏磁內檢測器，可在管道內部穿梭，利用油氣壓力穿行，通過高精度漏磁檢測技術，可以捕獲並存儲管道內外壁的腐蝕、缺陷信息，對缺陷點進行準確識別、精確定位。

研發人員介紹，依靠大容量數據採集、匹配處理技術，可在短時間獲取數據，為管道出具一份數據全面的「體檢報告」。此前，國內並沒有此類產品，中國海底油氣管道檢測服務被國外高度壟斷，存在價格高、報告數據不全面等問題，還存在能源信息隱患，而35所的該款應用於8英寸管道的蛇形機器人則打破了國外壟斷，從核心技術到產品實現，均為中國製造。蛇形機器人能到很多人們無法到達的領域，幫助人們實現對未知空間的探索。

雙足仿人機器人：由二十人不到兩年創造的「運動腦」機器人

2017年1月，鋼鐵俠科技第二代產品組裝成功，加上了酷炫的外殼，系統底層設計進行大幅優化，核心零部件採用自主研發，並形成配套的自主知識產權體系。鋼鐵俠科技的ART第二代機器人單腿是六個自由度，雙腿是十二個自由度，踝關節是兩個自由度，髖關節是三個自由度，這讓機器人走路類似於人的姿態。

不僅如此，鋼鐵俠研發團隊更將「運動腦」加入到仿人機器人當中，使機器人擁有自主運動能力。「運動腦」基於機器人的形態，運用正逆向運動學、動力學以及人工智慧技術，可實現機器人的關節控制、神經中樞控制，最後達到任務層控制目標。

根據學界的定義，完整形態上的智能機器人應具備感知、交互、決策、控制四大功能。具體到人形機器人形體，其核心技術難點在於步態控制、環境感知等環節，鋼鐵俠通過機器人本體與運動演算法控制相結合攻克。

機器狗：逐步發展完善的四足機器人

機器狗是一個流行的通俗代號，用來泛指那些四足高平衡性機器人。2008年3月18日，波士頓動力公司發布了一段關於新一代的機械狗的錄像，在這個錄像當中，機械狗不僅能夠穿越結冰地面，並且還能夠在被側踹之後恢復平衡。自此之後，國內外多所大學和科研機構都為這種形態的機器人付出了巨大的心血。

也正是由於機器狗的平衡性，讓國內外的科技團隊紛紛研究，趨之若鶩。

由浙江大學與南江機器人聯合研發的四足機器人「赤兔」，對於各種複雜地形有著高度的適應能力，可以實現爬坡、爬樓梯，在崎嶇路面行走、小跑和奔跑。目前，大部分的運輸機器人是輪式的，它們雖然運動穩定，但只適用於路面平坦的環境。而「赤兔」機器人卻能夠像四足生物一樣實現走路、跳躍甚至是跨越障礙，當它小跑時，它改為前後對角的兩條腿一起動，達到成年人的步行速度；當「赤兔」高速跳躍，或者飛奔起來，速度可以達到更高的水平。

而由中國兵器裝備集團公司研發的仿生四足機器人的線路十分複雜，體積也很龐大。這款機器人總重250千克，負重能力為160千克，垂直越障能力為20厘米，爬坡角度為30度，最高速度1.4米/秒，續航時間為2小時。這款機器人主要由足式機械系統、動力單元、感知系統及控制系統組成。機器人為通用平台，主要用于軍事方面，如：陸軍班組作戰、搶險救災、戰場偵察、礦山運輸、地質勘探等複雜崎嶇路面的物資搬運。這款由中國自行研製的「大狗」機器人，其總體指標已經達到美國同類產品水平。

2017年10月，數宇科技發布了他們的四足機器人萊卡狗（Laikago），這是國內首個正式對外發布的四足機器人。

據宇樹科技方面介紹，萊卡狗重量僅22kg，但其自行研發的電機系統能輸出高達18千瓦的瞬時功率，算出來功率密度比一般的超級跑車還高將近一倍，這使萊卡狗擁有了強大動態性能的基礎。另外萊卡狗也已經完全擺脫了外部供電，自帶電池一次充電可以支持2~3小時的行走。

宇樹科技還模仿波士頓動力拍攝了一段測試視頻，視頻中萊卡狗爬上了斜坡、穿過了石板路，以及再現了那個經典的被測試人員用腳踹的場景。當然，測試的結果是萊卡狗與波士頓動力的BigDog一樣，穩定性表現的很優異。

機器狗發展的不斷前進，標誌著我國在仿生機器人方面與國外相比，差距在不斷縮小。

實際上，目前不論是國內還是國外的仿生機器人絕大部分還處於研究階段，它們距離產業化還有很長的路要走。

仿生，也是改造我們的認知

當下，機器人對於大眾來說，是一種充滿了未知，並且還有很多困惑和不解的智能產品。機器人從小眾走向大眾，從概念走嚮應用，最終實現大規模商業化還需要很長的時間。機器人的出現，並不僅僅是一次商業產品和商業模式的變革，更重要的是人們的認知也將發生很大的變化。

仿生機器人將會是科技的傑作，同樣也會是人類最佳的幫手。

（ 文/廩實）

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