13.17秒跑完100米!全球最快四足机器人再进化
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2025-07-10 00:22:21
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7月7日消息,在浙江大学杭州国际科创中心(简称科创中心)首期开园五周年之际,科创中心人形机器人创新研究院金永斌研究员带着黑豹2.2四足机器人于7月6日赴央视“首秀”,参加《智绘光谷・CMG世界机器人技能大赛》首场机器狗任务表演赛。

本次大赛进行了全球首次“人机百米对决”,起初,“人类选手”凭借爆发力前30米短暂领先,但黑豹2.2很快以稳定的高速步频实现反超,最终以压倒性优势胜出,测试验证了机器人在动态平衡控制与运动协调方面的技术成熟度。

▍速度再突破的背后

科创中心人形机器人创新研究院联合镜识科技有限公司、杭州凯达尔焊接机器人股份有限公司研发的四足机器人“黑豹2.0”于2025年1月13日发布,“黑豹2.0”的整体重量为38kg、站立高度0.63m,身披黑色“战甲”。

发布之初,黑豹在跑步机上用10秒的时间就达到了每秒10米以上的速度,接近尤塞恩·博尔特在2009年创造的100米世界纪录9.58秒的速度,相当于每秒10.44米,成为世界上跑得最快的“四足机器人”。

最近的升级提高了它的力量和速度,使它能够超越大多数人类,尽管它仍然比猎豹和鸵鸟等快速动物慢,但这意味着四足狗的在仿生学上仍有非常大的进化空间。

金永斌介绍道,黑豹2.2这款机器人是“黑豹”家族的最新升级版,并现场演示了黑豹从6米/秒到10米/秒的竞速进化历程,揭秘了研发过程中最棘手的“折腿魔咒”——早期版本在高速奔跑时,腿部结构因冲击力过大而容易断裂。团队最终从跳鼠和猎豹的运动方式中汲取灵感,采用仿生碳纤维小腿(刚度提升135%,重量仅增16%)和猎爪式足垫(抓地力提升200%),成功突破极限。

从外观可以看到,相较于其前身黑豹2.0,黑豹2.2通过独立的结构让腿部三根分离的碳纤维小腿融合到一起,可以带来更高的强度提升,能够在户外实现更高速的奔跑。有观点认为,与传统机器狗不同,在运动控制方面,黑豹2.2基于惠更斯耦合摆原理实现四足协同运动,机械设计采用弹簧缓冲膝关节降低能耗,动力系统集成高功率密度电机驱动器,从而实现了突破。

相关报道称,“新一代黑豹2.0”凭借卓越性能与前沿技术,以10.9米/秒的速度打破由波士顿动力WildCat创造的8.89米/秒的机器狗纪录。根据印度国家理工学院2020年发表在《艾因夏姆斯工程杂志》上的一篇研究论文,黑豹机器人其实当时在比赛中的最高速度就达到每秒9.7米,超过了总部位于马萨诸塞州的波士顿动力公司的WildCat。

然而,由于科创中心没有去申请吉尼斯世界纪录,目前的保持者仍是韩国科学技术院。2023年,该院的“猎犬”机器人在100米跑中跑出了19.87秒的成绩,已经比“黑豹二号”周日创下的成绩慢得多。金永斌表示,Mirror Me会在“适当的时候”申请打破吉尼斯世界纪录,但团队目前主要专注于研发。

科创中心介绍称,接下来,黑豹系列的高速性能不仅限于竞技场,其技术可延伸至灾害救援、军事侦察、物流配送等领域。例如,在地震废墟中快速穿梭,或在复杂战场环境执行任务。随着人工智能的深度优化,未来机器人或将在更多场景挑战生物运动的极限。他们还计划到2026年开发出能够以10米/秒的速度奔跑的双足机器人,到2030年开发出可作为个人助理的人形机器人。

这场胜利不仅是“新一代黑豹2.0”的荣耀时刻,更标志着中国机器人领域技术的全新突破,据数据宝统计,A股市场接近30家上市公司发布了机器狗相关产品或涉足产业链,这为中国机器狗的持续进化创造了条件。

根据Polaris Market Research的最新研究,人工智能机器狗市场正处于增长轨道。2024年,人工智能机器狗市场规模为13.18亿美元,预计到2034年将增长至26.64亿美元。预计2025年至2034年的复合年增长率为7.3%。

机器狗与AI的融合创造了更多场景应用可能性。例如人工智能机器狗配备了摄像头、传感器和热成像功能,能够从周围环境收集数据。这些机器狗利用人工智能(AI)算法实时处理数据。它们能够执行敏捷任务,例如跨越空隙和攀爬障碍物。此外,人工智能机器狗在安全领域也有应用,可以检测未经授权的人员并预测安全漏洞,有些机器狗可以通过学习和适应环境来陪伴主人,从而打开了机器狗应用的无限可能。

本文盘点了部分四足机器人以及产业链上的创新公司。

▍机器狗产业链上市概念一览

(一)申昊科技(商警用机器狗)

申昊科技创立于2002年,是一家专注于机器人与人工智能技术研发、为工业大健康服务的上市企业。主营业务为生产和交付智能机器人和智能监测检测及控制设备等产品。公司的主要产品形态分为智能机器人和智能监测检测及控制设备。申昊科技机器狗主攻警用及民用市场,申昊科技警用机器狗与杭州市公安局合作研发,已参与各个大型赛事的安保任务,有望大规模装备警用,电力巡检机器狗已应用国家电网日常巡检中。其机器狗利用AI环境感知算法和仿生学设计,能在复杂地形上的平稳爬升,通过搭载激光雷达与高清摄像头,做到自主规划路径。

申昊科技的警用机器狗具备多种功能,包括自主行走、爬坡、面部识别抓拍、爆闪警示和喊话等,具备发射捕捉网的功能,还配备了医疗箱、灭火器、高清摄像头及音响设备,能够在火灾救援、应急处置和日常巡逻等场景中灵活运用。前不久,申昊科技还与国内四足机器人领军企业——杭州云深处科技有限公司达成战略合作,推动智能化解决方案在电力巡检、应急消防、油气化工等领域的应用。

(二)景业智能(核电特种机器狗)

景业智能成立于2015年,主要从事特种机器人及智能装备研发、设计、生产和销售,其主要产品为特种机器人、核工业智能装备系统、非核专用智能装备系统等,已与中核集团、航天科技、航天科工、中广核、中科院等军工央企和国家科研院所形成深度合作。在2024年下半年,景业智能便新增具身智能方向创新规划,研发立项了四足特种机器人及人形机器人产品,探索具身智能机器人在核工业、军工及核技术领域的应用方向和实现路径。2024年12月11日,景业智能与云深处签署战略合作:共同研发四足机器人+人形特种机器人。

今年5月21日,景业智能的四足机器人产品在台州核电检维修相关场景顺利完成巡检作业,其中,“狐獴”特种四足机器人搭载高灵敏度辐射探测传感器,可实时采集并回传剂量数据,后方工作人员则借助远程通讯系统与高清视频画面,实时掌握现场情况并进行指令交互。据介绍,该模式不仅优化了人力资源配置,更有效降低人员辐射暴露风险,为核电作业安全增添可靠保障。

(三)越疆科技(六足商用机器狗)

深圳市越疆科技有限公司成立于2015年,由山东大学毕业研究生刘培超创立,公司致力于智能机器人研发与应用创新,全球出货量已超8万台机器人,服务逾80家世界500强企业。越疆最新发布的这款六足机器狗在技术上实现了多项突破:六足三点触地结构提供了高稳定性与抗滑动能力;具备超强负载性能,可应对接近自身重量5倍的拉力;运行接近图书馆环境静音水平;拥有高运动性,能灵活适应离散地形,上下陡坡无需减速。越疆通过构建感知决策执行闭环系统,使机器狗能实时感知环境、动态调整策略并优化任务执行。

相较于传统四足机器人,越疆六足平台在稳定性、负载能力和复杂地形通行方面更具优势,可承载更多AI任务与操作模组,是实现从静态协作臂、轮式机器人向“真实世界自主行动体”跃迁的重要形态。该六足仿生机器狗应用场景明确,适用于能源领域危险环境巡检、应急救灾现场搜救以及工业4.0柔性生产线等场景。

(四)科大讯飞(机器狗大脑)

研发的讯飞机器人超脑平台产品覆盖人形机器人、四足机器人、公共服务机器人、桌面机器人,服务国内90%智能机器人厂商,2022年就展示了集合前沿科技的“AI+四足机器狗”产品,它不仅拥有“狗”的四肢体态,比传统机器狗行走更加灵活,2025年四足机器狗“小黑”融入讯飞机器人超脑平台,开始主要在工业巡检、园区巡检等场景中发挥作用,例如搭载了声学成像仪的机器狗可以在变电站进行声学局放故障巡检,除此之外,“小黑”还可根据客户需要,通过搭载其他类型的配件完成不同的任务。

目前,科大讯飞还与中国科大合作研发并联腿四足机器人,以及脊柱串联腿四足机器人,它们具有较好的爆发性,灵活性和运动效率,有望在未来实现商业化落地。

(五)安乃达(机器狗创新驱动系统)

上海安乃达驱动技术有限公司成立于2011年9月6日,是少数能自主研发与生产直驱轮毂电机、减速轮毂电机、中置电机、控制器、仪表及传感器等核心产品的企业,由中国电子科技集团公司第二十一研究所、上海燃料电池动力系统有限公司和上海科技开发实业有限公司等单位多元投资组建而成,能力覆盖了电磁设计和仿真、机械设计、控制系统和算法、控制器硬件、控制器软件以及系统的可靠性,2023年增设越南生产基地,年产量高达百万量级。

安乃达主营的直驱轮毂电机和减速轮毂电机已经逐步拓展到机器人领域,研发团队将四个独立驱动的轮毂电机安装在四足机器人的足末端,配备了多个深度相机和激光雷达,机器狗就能够实时感知周围环境和定位,在平坦路面可以依靠轮子快速平稳的移动,遇到草坪、石子路、斜坡和台阶等障碍切换成足式也能轻松跨越。

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