腾讯：这可是一只“骨骼清奇”的狗

　　整理 | 寇雪芹

　　出品 | AI科技大本营（rgznai100）

　　3月2日，腾讯在微博、微信等多个平台发布消息称，增加了一名“新成员”――机器狗Max。这只机器狗是腾讯首个多模态四足机器人，软硬件都由 Robotics X实验室自研完成，未来将有望成为人类的智能伙伴。

　　创新的膝关节足轮一体式设计

　　机器狗Max 采用腾讯Robotics X 实验室原创自研的足轮融合方案，让 Max 成为了一只有腿又有轮的狗。

　　这一创新的膝关节足轮一体式设计结合了当前机器狗两大主流行走方式。其中，足式更适合复杂的地面环境，机器狗可以利用四肢行走、跑动、跳跃，以及绕过地面障碍物等动作，而轮式行走在平坦的道路上可以充分发挥优势，大大提高机器狗的行进速度。

　　足轮融合方案的关键点在机器狗 Max 的膝关节，这个关节点连接了用以滚动行走的轮子和步行前进的“脚”，在面对不同的环境时，可以切换为不同的形态模式。“小腿”伸展时可用四肢行走，“小腿”向内弯折便可以用轮子快速前进。在崎岖地面上，足式行走保证机器狗的平稳性，而在平坦路面切换为轮式，则可以达到25km/h的前进速度。

　　敏锐的神经系统

　　机器狗 Max 依托腾讯自研的软硬件系统框架，实现了亚毫秒级力控，平均计算耗时小于 0.3ms，大大降低了软硬件系统延迟，令机器狗的反应速度更快。

　　Max 综合了 NLMPC（Nonlinear Model Predictive Control，非线性模型预测控制）算法、QP（Quadratic Programming）优化、柔顺控制算法，完成了从趴地状态到双轮站立的起摆、平衡抗扰、落地收腿控制。

　　另外，机器狗Max还延续了“大狗狗”Jamoca（2020年11月20日，腾讯发布的四足移动机器狗）的鲁棒控制算法。这一算法让 Max 拥有发达的“小脑”和优秀的平衡能力，实现从四足到双足的站立、移动，能完成后空翻、摔倒自恢复等高难度动作，在移动稳定性和移动速度上达到了良好的兼容，即使遭受高强度的冲击导致摔倒，也能自行恢复正常运行状态。

　　在腾讯发布的视频中，为了展示机器狗的性能，工作人员为其设置了“铁狗五项”挑战，包括“障碍跨越”“低位过杆”“跳高”“载物高速前进”“平稳性测试”。在这些比拼中，机器狗 Max 灵活机动地调节行进模式、速度、高度，并且在面对正面冲击时依然保持平衡，展示了非凡的运动天赋。

　　在外形设计方面，机器狗Max的躯干采用镂空梁设计，腿部采用类似肌肉的曲面造型，动感十足的线条增加了它的灵动之处。

　　不仅仅是“一只狗”

　　全球范围内，有多家值得关注的机构正在研发机器狗项目，最知名的如波士顿动力、苏黎世联邦理工学院、浙江大学等。

　　其中，波士顿动力公司是业内最早开始研发、成果最为突出的一家，其产品应用也更领先一步。据悉，波士顿动力公司的 Spot 机器狗已经用于马萨诸塞州警察局的执法行动，该警局将 Spot 机器狗提供给拆弹小队，用于执行具有人身损害风险的行动从而减少人员伤亡。此外，Spot 机器狗在园艺、建筑、采矿、核电以及石油钻机等行业中也有使用。

　　对比领先的波士顿动力，国内团队在研发上也已经取得了长足的进展。浙江大学的硕士生导师朱秋国，带领其团队开发的四足机器人“绝影”被称为中国版波士顿动力。2020年12月，“绝影”因多专家学习框架 MELA 登上Science Robotics 杂志的月度封面。

　　基于多专家学习框架 MELA ，“绝影”机器人将多项技能训练集合于一身，具备应对各种意外情况的自主能力，即便遭受严重干扰也可以在 1 秒内恢复关键控制能力，可谓“踢不到，打不败”，响应速度和灵活度都更加精进。

　　一个明显的趋势是，不论是在软件上的设计还是在硬件、外形上的改善，机器狗的实用性已经越来越好，应用场景的拓展也在随之变宽。正如最初展望的那样，机器狗将有望在巡逻、社区安保、灾难救援等领域发挥作用，成为社会生活中的得力助手。

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