雙足大仿人機器人教具是個被低估的市場？ 鋼鐵俠科技想做中國版的Atlas

“ 雖然國外的雙足人形機器人Atlas售價超過200萬美元，但在國內(nèi)依然無法買到。”鋼鐵俠機器人的創(chuàng)始人張銳如是告訴36氪。

正是多個大學教授的類似抱怨，讓熱愛機器人的張銳發(fā)現(xiàn)雙足大仿人機器人科研教具可能是一個被低估的市場。中國教育科研經(jīng)費近年來每年在8000億以上，其中大部分給到了工科類大學或者專業(yè)，而僅是開設自動化專業(yè)的國內(nèi)本科院校就在1000所以上。

看中這個市場，2015年，張銳與同樣是機器人研究方向的莊園一起創(chuàng)辦了鋼鐵俠科技有限公司，想要打造中國版的Atlas。

自上世紀六七十年代起，雙足大仿人機器人的研究就已開始，并在軍事及一部分工業(yè)場景中被運用。近年來，隨著被Google收購Boston Dynamics ，后者的雙足行走機器人Atlas 才被普通大眾所關注。而在國內(nèi)，雖然也有少數(shù)高校研究過，但還停留在科研階段，鮮有考慮商業(yè)化，也給國內(nèi)基于人形機器人的研究帶來了種種不便。

不過，要給科研院所提供穩(wěn)定、可靠的雙足大仿人機器人平臺，對于機器人硬件、軟件開發(fā)環(huán)境都會有較高的要求。張銳告訴36氪，目前團隊已經(jīng)完成了機器人整機的設計、全部底層技術(shù)研發(fā)及第二代機器人產(chǎn)品組裝。

硬件方面，鋼鐵俠科技并沒有采用Atlas的液壓驅(qū)動方案，而是自研了全套的電機驅(qū)動方案。之所以選擇電機驅(qū)動方案，主要是因為Atlas為代表的液壓驅(qū)動方案，噪音大、功耗高，并不太適用于工業(yè)機械以外的領域。此外，Atlas的結(jié)構(gòu)部分要依賴于高精度的金屬3D打印機打印，很難標準化，這就意味著很難量產(chǎn)。為此，團隊研發(fā)了高精度、無噪音的電機驅(qū)動，采用智能算法，可以智能適配多種型號的電機。

要讓機器人像人一樣行走，這個過程可以拆分成環(huán)境感知、步態(tài)規(guī)劃、步行控制等幾個環(huán)節(jié)。這其中，控制算法就是核心。鋼鐵俠科技采用了自研的姿態(tài)傳感器、位置傳感器，配合視覺、力覺等模塊，可以滿足機器人組合導航和步態(tài)、平衡控制的需求。同時采用了高速電機制成，行走速度可以自由調(diào)節(jié)，自帶電源，可以連續(xù)工作四小時。

實際環(huán)境中，機器人也會受到外界沖擊，能否保持平衡就是個問題。團隊表示，和真人一樣，機器人受外力沖擊也有一定的范圍要求；目前鋼鐵俠科技正在做一項新的算法研究，計劃讓機器人在受力反應方面擁有超乎常人的能力。

為了提供更為通用、可靠的開發(fā)環(huán)境，團隊采用了目前市面上最為普及的ROS機器人操作系統(tǒng)。2013年后，WillowGarage公司已經(jīng)很少對ROS進行維護，團隊也在此前的版本上進行了大量優(yōu)化。

事實上，科研機構(gòu)對雙足大仿人機器人有如此高的研究熱情，很大程度上還是因為其未來應用的前景。雙足人形機器人因為可以像人一樣具有在各種環(huán)境下行走的功能，在反恐防爆、太空探索、搶險救災等不適合由人來承擔任務的環(huán)境中應用前景廣闊。比如，Boston Dynamics的Petman機器人，已經(jīng)被用來測試防護服裝和各種軍用設備；歐洲的Romeo機器人則有望在2017年進入歐洲的養(yǎng)老院。這也在一定程度上解釋了目前熱衷于制作＂十分像人的＂人形機器人的基本都是工業(yè)公司而不是科研機構(gòu)。

技術(shù)難度高，研發(fā)周期長，應用端需求強且精準，這個行業(yè)基本都是采用了高利潤銷售的模式，目前已有的產(chǎn)品售價普遍在數(shù)百萬元以上。

不同于很多小型機器人要面臨山寨的困境，鋼鐵俠表示機器人產(chǎn)品設計精密，涉及到數(shù)千個元器件，且對精準組裝有較高的要求，即使將目前的設計圖公開，對方仿制最快也要有半年以上的時間，且不能保證能組裝完成。

目前，鋼鐵俠團隊已經(jīng)建立了近20人的團隊，并已經(jīng)完成兩輪融資。研發(fā)團隊曾工作于中國科學院、航空航天院所以及外企的資深工程師構(gòu)成。2016年6月，中國人工智能學會理事長、解放軍總裝備部少將李德毅院士在鋼鐵俠科技成立李德毅院士專家工作站。