最近经常逛科技展会或者参加科技活动的朋友可能会发现，四足机器人的出现频率越来越高了。无论是11月26日世界5G大会上亮相的宇树科技的机器狗，11月23日浙江乌镇世界互联网大会“互联网之光”展览会上展出的中国电科集团ANYmal四足机器人，还是华为中央研究院在深圳华为线下交流活动中公布的机器狗，都让参会者频频侧目，吸引了不少观众的眼球。另外腾讯也公布了在四足机器人方面的布局和进展。
就在今年10月，专注于四足机器人领域技术研发的德鲁动力也宣布，其自主研发的社交机器狗产品 KODA也将在全球开始发售，KODA也是世界首款自然交互型AI智能体。
KODA智能机器狗
提到四足机器人，大家往往总是想到美国的波士顿动力。这家公司的几个四足机器人产品确实让人印象深刻。不过其商业化进程也非常缓慢。今天我们发现，不仅像德鲁动力等这样新崛起的AI机器人研发企业在做四足机器人，华为、腾讯这样的巨头，以及德鲁动力这样的创新科技企业，居然也看上了四足机器人这个尚未爆发的市场。这其中的原因是什么，四足机器人有什么魅力，能创造什么价值？
四足机器人是怎样的存在？
分析四足机器人之前，我们还是先看看具体的产品吧，这样会有直观的认识。
中国电科集团的四足机器人ANYmal，由中电科机械人有限公司和瑞士ANYbotics公司联合研制，重达50公斤，可负重10公斤，行走速率大概1．2千米／小时，可搭载视觉传感器、温度传感器、气体探测器、雷达、麦克风等设备，感知和探测周边环境。资料显示，ANYmal四足机器人能实现高低台阶跨越、横跨间隙停滞等动作，可以应用于工农业制造，也可以作为宠物狗来使用。
ANYmal四足机器人
KODA社交机器狗则主打居家陪伴方向。KODA机器狗是总部位于美国硅谷山景城的KODA inc旗下的产品，由研发中心在成都的德鲁动力研发制造，德鲁动力主营AI创新赋能服务、AI生态运营服务、AI高级感知交互系统开发等业务。
KODA机器狗整体外观设计与宠物狗的形态基本一致，集成了深度相机，一个高清摄像头，一个液晶显示屏，同时配备 TVOC 空气检测器、触摸传感器等传感设备，使KODA 社交机器狗具备视觉、听觉、触觉、味觉，可以像真实的宠物狗一样去感知周围的物理世界。基于多源传感器，KODA不仅可以通过听觉模块分析语言、语音及语调，还可辅助视觉模块分析人的面部表情、肢体语言，如手势，从而形成语义。KODA通过不断的与人的接触，自我进化，能更加理解人类的语义，解读人类的情感。
谷歌旗下波士顿动力公司开发的四足机器人产品已经曝光很多了，在此也不用再做过多介绍了。其产品可以完成多种复杂动作，并在海上巡逻、前线抗疫、公园保安、放牧人等场景开始应用。今年6月，波士顿动力公司宣布正式对外发售其四足机器人Spot，价格74500美元起（约52万元人民币）。
波士顿动力的Spot
从国内的大公司到创业公司，都在开发四足机器人产品。和大部分机器人一样，四足机器人也是由机器人主体、驱动系统、控制系统构成。因为具备四足，要实现灵活的功能，对能力要求很高，所以关节驱动器是比较重要的一环。此外，高灵敏传感器，高性能大扭矩电机、主控制模块、AI感知交互模块、电源管理模块等也都是四足机器人比较重要的板块，对于实现优异性能非常重要。
目前来看，四足机器人在技术上的主要难点集中在四个方面：
四足机器人控制模型的建立与优化；
大扭矩电机的开发；
适应多场景的AI感知模型学习与建立；
自主导航与群体智能；
四足机器人看似是新鲜事物，其实研究已经很早了。早在上世纪九十年代，科研院所就已经有了对四足机器人的研究。因为四足机器人是仿生机器人的一种，仿生机器人则一直是机器人中的重要研究方向。因为生物之中有大量的四足动物，且跟人类有着密切的关系，例如狗、猫是最常见的宠物，马、牛、驴等则在千百年来一直为人类提供者畜力，在生产生活中作用非常大。研究仿生机器人，肯定不能不研究四足机器人。
价值在哪？
回到前文中的问题，四足机器人看似离我们还很遥远，为什么从腾讯、华为，到德鲁动力，都看上了这个领域？
理论上机器人可以做出各种形状，不同的形状去仿造物理世界里原有的形态，去实现这些形态所具备的功能。例如工业机器人，其实主要就是在仿造人的膀臂和手去完成制造业中的各种操作，主要就是机械臂。人形机器人也是如此。虽然机器人形态各异，但人形机器人始终是一个重要方向，总有公司去做。这是因为人形机器人有与人相似的形态，可以承担某些人才能做的工作，比如人形养老机器人照顾老人，或者作为陪伴机器人与人进行情感交流等等。
四足机器人也是这样，可以看做是仿生机器人，其价值在于模仿四足动物的特征，从而在一些功能上取代四足动物。四足机器人之所以受业界关注，其实主要原因在于，四足动物是一个种类极其庞大的群体，意味着四足机器人可以模仿很多动物，有很多的应用场景可挖。
例如与人可以建立起亲密关系的动物，大多是四足动物，比如猫、狗、兔子等等，都是比较常见的宠物。如果仿造它们的外形做出四足机器人，再加上AI赋能的感知能力，就可以与人进行互动交流，从而部分取代真实宠物。再比如狗等动物常常被用来看家，或者在安防、安保等场景做警犬，执行安保任务。仿制狗等动物的外形做机器人，就可以取代真实的狗去执行安保任务。牛、马、驴等四足动物则是重要的生产工具，代替人类进行劳作。按照形态做成四足机器人，就可以负重、拉重物，在农业、物流等场景进行使用。
赛迪顾问智能装备产业研究中心副总经理刘壮在接受《中国电子报》采访时表示，四足机器人是仿生机器人的典型代表。与双足、轮式等其他移动式机器人相比，四足机器人具有运动灵活、复杂环境适应性强等优势。因此，研究具有高动态性、高适应性、高稳定性、高负载能力，可被广泛应用在救援、侦查、安保等领域的高性能四足机器人，逐步成为世界各国仿生机器人研究的重点方向。
具体有哪些应用场景？
四足动物可以做宠物，做安保工作，做生产工具，四足机器人的应用场景也沿袭这样的逻辑，具体来说，场景主要有以下几个：
陪伴机器人会是非常重要的方向。狗和猫作为主要的宠物，在现代人的生活中正在扮演着越来越重要的角色，抚慰了多少当代都市人孤独的精神世界。四足机器人可以作为猫和狗的仿生品，在人们的生活中扮演陪伴者的角色。
与具备陪伴作用的狗和猫相比，陪伴机器人有明显优势：不会生病，不会死亡，主人不会经历情绪上的大起大落；也不用操心按时喂猫粮狗粮，几天出差也不用送人去寄养，要操心的地方会非常少。这些都击中了现在养宠物的痛点。养猫狗来陪伴，需要付出的精力会非常多。机器人则不会如此。
另外，借助AI技术的赋能，陪伴机器人可以具备猫狗所不具备的智能。以KODA狗为例，多种感官融合，通过语音、视觉、动作、环境等多种方式进行人机交互，充分模拟人与人之间的交互方式，使KODA狗可以成为AI 智能家庭成员，与主人有越来越深的情感联系。KODA狗有很强的跟随能力，在跟随模式下，机器人采用重识别＋深度相机的方案对主人进行跟踪，晨跑、散步、逛街都可以实现寸步不离。KODA狗还是移动的摄像机配备1300万像素智能摄像头，支持自动对焦、智能构图、自动美颜、HDR、电子防抖等功能，在口令下，可以随时跟拍，比手机拍摄更加方便。
医疗康复方面也会有很好的场景。KODA 可以应用于恢复陪伴中，为康复中的患者提供陪伴、安慰和情感支持，帮助患者建立自信，保持坚强心态。它能够记录患者康复的所有方面并做出适当反应，在紧急情况时需求帮助，既能够为患者带来实时的陪伴，也能够起到代替工作人员看护患者的作用。而真实的宠物狗只能带来情感上的寄托，却不能给患者带来实质性的帮助。
当然，机器人也有自己的不足。主人往往会抚摸宠物，撸猫撸狗，而机器狗在触感上可能是坚硬而冰冷，不能给用户真实感和舒适感。机器人最大的弊端就是无法拥有人肌肤的温度，但是不过机器人有绝对的灵敏感知度，例如KODA狗可以感知到人在抚摸它，同时给出相应的反馈。
另外，机器人感知并作出反馈，需要进行大量的计算，因此会有一定的反应延迟，给人的感觉是，不会像真实宠物那样灵动可爱。这一点需要技术来解决。KODA在这方面有所突破。不同于传统的机器人行业，为了与区块链产业进行深度融合，KODA搭载了算力惊人的边缘计算平台，使用多核GPU加速运算。例如，经过代码和硬件的优化，人脸检测算法可以运行到了千分之4秒，已经达到甚至超越了人类的反应速度。
除了陪伴，四足机器人在安保、安防等场景也有很大的应用潜力。在大型安保活动中，总会有训练有素的警犬的身影。四足机器人作为仿生品当然也可以出现在安保场景上。配备了更高能量密度电池以及更大的扭矩电机后，四足机器人可以有更强的耐力，更快的速度与负重能力，有更好的驱动器和控制系统后，四足机器人还可以实现比警犬更快的奔跑速度，从而更好地做好安保工作。
家庭安保方面，四足机器人会更容易上手一些。例如KODA可以设定固定时间及路线进行巡视，发现异常情况及时通知主人；可以精准识别人性异动／哭声检测／异响监控，实时监测摄像机画面中的人物，360度高清查看画面，提供高清画质，实时查看屋内的情况，掌握家中的动态。此外KODA搭载多源传感器，可以检测到燃气泄露和火灾烟雾，并立即发出警告。也就是说，四足机器人的感知能力和信息传递能力是远超过动物的。
而且相比于警犬，四足机器人不需要进行专业训练，直接可以通过程序让机器人去执行任务；四足机器人不会恐惧和退缩，也不需要退役，服务能力会更强。
当然警犬的灵活性与速度是目前的四足机器人还比不上的，也是下一步技术需要去突破的方向。
在军事上，四足机器人当然也会有很多的场景可以去发挥，比如排雷、物资运输，甚至格斗等。但愿世界和平，这些功能永远用不上吧。
总结来说，四足机器人前景无疑是光明的，在陪伴、安保等方面将有很好的应用场景。未来的四足机器人将是高度智能体，同时具备敏捷的身手，可以在陪伴、安保等场景上发挥越来越大的价值。当然，这个过程中还需要技术与产品的进一步完善，以及成本的逐步降低。当性能足够好、价格进入普适区间时，四足机器人将迎来属于它的高光时刻。
责任编辑：PSY
