盘点足式机器人的几个山头
最近,机器人领域可真是火,尤其近两个礼拜,国内好几款人形机器人发布,就着这波热乎劲儿,我也整理了如下小文,来盘点国内外足式机器人的几个山头。我们这里讨论的足式机器人各个山头更偏向于控制领域的机器人派,用强化学习做具身智能的AI派可以用另外一篇文章来探讨。·
1.MIT-BD
2.MIT-Cheetah
3.ETH RSL-ANYmall
4.OSU - Cassie & Agility
5.UT Austin - Apptronik
6.Caltech AMBER
7.UCLA RoMela - Westwood
8. 其他海外高校
9. 其他海外公司
10. 国内高校
11. 国内公司
1. MIT—Boston Dynamics
说到足式机器人,全世界最具影响力公司的就是波士顿动力。Boston Dynamics由MIT教授Marc Raibert创立,他于1992年将公司从麻省理工学院分拆出来。该公司是Leg实验室的延伸,Leg实验室是Marc Raibert在麻省理工学院和卡内基梅隆大学的研究实验室。Leg实验室帮助奠定了高度动态机器人的科学基础。波士顿动力在业界的影响力就不赘述了,Spot四足和Atlas人形都是业界标杆。
BD Products Roadmap
2. MIT MECHE-Cheetah
MIT Biomimetic Robotics Lab(仿生机器人实验室)是大名鼎鼎的开源四足狗Cheetah的发源地,实验室的硬件能力非常强。Sangbae Kim教授(Korean)是这个实验室的主任,也是MIT机械工程系的教授,他的研究专注于从动物中提取原理,进行生物启发式机器人设计。
Cheetah系列四足机器人,对全世界范围足式机器人的发展产生了巨大的影响力,因为Cheetah是开源项目,国内很多四足机器人研发都是基于这个开源项目。他们所提出的Convex MPC控制器也被广泛应用。Sangbae Kim的实验室成果多数为学术成果和开源贡献,并没有直接商业化。他们的产品有四足机器狗Cheetah,人形机器人。四足机器狗Cheetah,这个狗不用多说了,机器狗里的顶流,但比较可惜的是他们并没有商业化。
MIT Cheetah
这个组也有人形机器人方面的研究,这款小型人形机器人被设计用于在具有挑战性的地形上进行跑酷,从外观上来看和Cheetah是一家的。
3. ETH RSL-ANYmall
ETH RSL是知名四足机器人ANYmall的诞生地,这里可以说是全世界做足式机器人最强的实验室(不太想加之一),实验室负责人Marco Hutter是这个领域的明星人物。在学术界,做机器人的和搞AI的是两拨人,RSL是少有的把两拨人很好的融合在一起的实验室。软件层面,RSL把最优控制(MPC+WBC,搞机器人爱用的)和模拟及强化学习(Simulation+RL,搞AI爱用的)很好的结合,硬件层面,RSL拥有自研的力矩传感器和机器人关节。一句话,没有短板。
ETH RSL的产品包罗万象,包括四足机器人ANYmall,轮足机器人ANYmall on Wheels,轻型机械臂DynaArm,带机械臂的四足ALMA,自动驾驶挖掘机HEAP,用于太空探索的轻型四足机器人SpaceBok,力矩传感器,机器人关节ANYDrives(串联弹性执行器,腿部关节)和DynaDrives(准直接驱动执行器,机械臂或轮足关节),以及上肢外骨骼ANYexo等。随着这些研究成果的发布,ETH RSL也孵化出了一众出色的机器人创业公司:包括承载ANYmall系列四足机器人的ANYbotics,专注在机器人传感器的BOTA systems,自动驾驶挖掘机Gravis Robotics,机器人仿真模拟引擎Raisim等。
ANYbotics成立于2016年,作为ETH孵化出来的公司,其目标是将四足机器人ANYmal背后的技术商业化。
ANYmall系列四足
BOTA Systems由来自ETH RSL的Klajd Lika、Ilias Patsiaouras和Marco Hutter共同创立。它是在机器人领域进行多年6轴力矩传感研究的结果,是多轴力矩传感器、扭矩传感器和定制传感器的开发和制造商。
BOTA的力矩传感器
Gravis Robotics在自动化重型机械领域拥有近十年的研究经验,Gravis Robotics旨在将自动化引入一个生产率缓慢增长或停滞不前、全球劳动力短缺的行业。
Gravis自动驾驶挖掘机
RaiSim是RSL分拆出来的子公司,开发适用于机器人和人工智能的跨平台多体物理引擎。支持Linux、Mac OS和Windows操作系统。该引擎旨在为模拟机器人系统提供精确性和速度。它也是一个通用的刚体模拟器,可以高效地模拟任何刚体。
Raisin刚体仿真引擎
4. OSU - Cassie & Agility
Oregon State University(俄勒冈州立大学)Jonathan Hurst的实验室开发了著名的双足机器人Cassie,他也是Agility Robotics(人形机器人)的首席技术官兼联合创始人。Jonathan Hurst在卡内基梅隆大学获得了机械工程学士学位以及机器人学硕士和博士学位。
Jonathan Hurst凭借来自DARPA的160万美元资助,在16个月的时间内完成Cassie的开发。Cassie是一款能够以类似于人类或动物的方式行走和奔跑的动态双足机器人,该机器人具有类似鸵鸟膝盖的弯曲关节,且在操作过程中没有使用相机或外部传感器,基本上就像是盲目运行。它可以处理各种复杂多样的地形,非常适用于搜索和救援,或者包裹送递等任务。此外,Cassie还创下了双足机器人百米最快纪录,被吉尼斯世界纪录认证。
Cassie
Agility Robotics是俄勒冈州立大学的分拆子公司,它也是Cassie的生产商。Agility Robotics的人形机器人腿部沿用了Cassie的鸵鸟腿。Agility Robotics的目标是创造出能够与人类一起在我们的空间中工作的机器,主要应用场景为物流和仓库环境,公司共进行了4轮融资,总计筹集了1.788亿美元。他们最近的一轮融资是在2022年4月22日进行的B轮融资,投资人包括TDK Ventures,DCVC以及亚马逊。
Agility Robotics的人形机器人
5. UT Austin - Apptronik
UT Austin人类中心机器人实验室在人形机器人方面有多年的积累,实验室主任Luis Sentis曾担任德克萨斯大学奥斯汀分校与NASA约翰逊太空中心合作的DARPA机器人挑战项目的负责人,在该项目中协助设计和测试了Valkyrie人形机器人。
Apptronik是UT Austin人类中心机器人实验室分拆的公司,成立于2016年初,旨在推出以人为中心的下一代机器人,这些机器人系统在与人类密切接触的环境中运行,以期改变人类的生活和工作方式。Apptronik有独立的机器人上身Astra和下身Draco,官网上并没有找到最新的人形机器人,有一款即将发布的Apollo也许是最新的人形机器人。2022年6月,Apptronik宣布种子轮融资中筹集了1460万美元,投资方包括Capital Factory、Grit Ventures、Perot Jain等战略投资者。
Astra是Apptronik的上半身人形机器人,它采用先进的驱动技术,封装在小巧的外形中,可以安装在任何移动平台上。
Astra上半身机器人
Draco是Apptronik的第一个双足机器人。它是一个液冷、高性能的双足平台。该系统具有10个自由度,可以作为任何人形机器人系统的平台,由于可以轻松访问低级控制软件和用于RT Linux/ROS集成的库,系统之间的集成变得简单。Draco专为速度和动力而设计,对于实现敏捷动态步行非常关键。
Draco下肢机器人
在2012年至2013年期间,Apptronik团队被选中参与NASA的DARPA机器人挑战项目,致力于开发Valkyrie机器人。Apptronik独创的线性执行器被应用在Valkyrie机器人的多个部位,Valkyrie机器人拥有44个自由度,其中大部分关节采用串联弹性执行器。
人形机器人Valkyrie
6. Caltech AMBER
AMBER(Advanced Mechanical Bipedal Experimental Robotics Lab)实验室位于加州理工学院(Caltech),隶属于机械与土木工程系和控制与动态系统系(属于计算与数学科学系的一部分)。AMBER实验室由Aaron Ames教授领导,致力于双足机器人、步态、非线性和混合系统以及假肢设计的理论和实验研究。Aaron Ames团队的双足步态和人类非常相似。
加州理工的双足机器人
7. UCLA RoMela - Westwood
UCLA RoMeLa(Robotics & Mechanisms Laboratory)是北美机器人领域很活跃的一个实验室,创始主任是Dennis Hong教授(Korean American),他的研究集中在机器人运动和操作、自主车辆和人形机器人领域。RoMeLa近期最知名的成果就是人形机器人Artemis。
Artemis By RoMeLa
在Artemis之前,RoMeLa推出过很多款人形机器人,包括:美国首个全尺寸的自主人形机器人CHARLI、面向研究、教育和外展的开放平台迷你人形机器人DARwIn-OP、灾难救援人形机器人(战术危险操作机器人-快速部署 )THOR-RD。各个人形机器人可以看下面这个视频。
除了人形机器人,RoMeLa在机器人领域的成果非常丰富,列举几个小例子:采用主动全向轮的新型独轮机器人OmnUR、六足机器人、四足机器人、可以被盲人驾驶的自动驾驶车辆DAVID、烹饪机器人CARL-2、压缩空气驱动的灵巧机器手RAPHaEL、仿生的三指机器人操纵器DanTE等等。
此外,RoMeLa也是知名人形机器人开源项目Bruce的诞生地。Bruce是一个供机器人研究和教育使用的儿童尺寸的人形机器人开放平台,是RoMeLa以及Westwood Robotics(西木机器人)的合作开发的项目。西木机器人成立于2018年,总部位于洛杉矶,创始人张晓光是Dennis Hong的博士生,西木机器人的其核心团队成员均来RoMeLa。下面这个视频介绍了Bruce。
8. 其他海外高校
在北美机器人领域还有其他几座山头:CMU Robotic Exploration Lab (简称CMU RI),这里应该是北美机器人领域的黄埔军校。UC Berkeley的Koushil Sreenath在四足领域也有很多工作,还有Peter Abbiel的实验室(可以参考之前的一篇文章Covariant:三个华人小伙创办的AI4Robot独角兽),他的研究偏强化学习。如果从AI的角度去看具身智能,那可以再用另外一篇文章来盘点。我们这篇文章偏向于有机器人本体成果的几个山头。
9. 其他海外公司
Figure
成立于2022年的机器人初创公司Figure,在过去的半年中悄悄地开发了一款双足人形机器人。这款名为Figure 01的机器人刚刚公开亮相。2023年5月,Figure宣布从以Parkway Venture Capital为首的投资者筹集到7000万美元的资金,这是该公司首次进行的外部融资轮。
Figure的创始人Adcock以自己的资金启动了这家公司,仅在2022年投资了1000万美元。他以前创立并出售过一家招聘平台公司Vettery,以及电动垂直起降飞机公司Archer Aviation,该公司最近通过特殊目的收购公司上市。他是该公司的大部分股东,但在九个月前离开了公司职务。现在他完全专注于Figure,并表示他可能会投资超过1亿美元到该公司。
Figure 01
1X
1X是一家成立于2014年的人形机器人公司,总部位于挪威,前身为Halodi Robotics,在2023年3月宣布的一轮A2系列融资中筹集到2350万美元。1X的这轮融资由OpenAI主导,投资方还包括Tiger Global,ADT capital以及英伟达。该公司已经运营了九年,这笔新的资金注入旨在加快公司双足人形机器人模型NEO的生产,同时扩大其首款商业可用人形机器人EVE在挪威和北美的制造规模。下面这个视频是EVE。
1X官网上展示了两款产品,轮式底盘的人形机器人EVE以及足式人形机器人NEO,目前EVE已经具备商业化能力,NEO还未推出产品。
足式人形机器人Neo by 1X
Sanctuary AI
Sanctuary AI是一家成立于2018年的加拿大公司,创始人Geordie Rose是连续创业者,曾创办了世界上第一家量子计算公司D-Wave。Sanctuary AI目前有两个产品,人工智能控制系统Carbon™和人形机器人Phoenix™。2022年3月,Sanctuary宣布进行了接近6,000万美元的A轮融资,八个月后,它透露加拿大政府投资了3,000万美元,使其总融资超过1亿美元。
其他涉及人形机器人的海外公司和产品包括Tesla的擎天柱,Google的Everyday Robot等,这些都太著名了,不单独讨论。
10.国内高校
国内在足式机器人领域跑出来的或比较受资本关注的公司有:
智元机器人:华为天才少年稚晖君的人形机器人项目,最近在世界机器人大会上首发后,刷屏各大科技媒体。
乐聚机器人:哈工大系足式机器人公司,董事长兼CTO冷晓琨,哈工大博士;CEO常琳,哈工大博士。
宇树科技:宇树的四足狗在国内外高校领域是非常热门的产品,最近也推出了他们的人形机器人。
小米:小米最近也发布了新款铁蛋四足机器狗和Cyberone人形机器人。
优必选:优必选的人形机器人应该是国内大众层面曝光率最高的,各种晚会节目都可以看到。
傅里叶智能:傅里叶智能最初是做外骨骼,后面转型做医疗设备,最近推出了人形机器人,也是近期国内比较火的人形机器人公司之一。
其他涉及人形机器人的公司包括达闼,钢铁侠等等。我们会持续更新和丰富在足式领域的各个山头,欢迎在评论区补充。
12. 瞎聊几句
我这个公众号呢,说崇洋媚外也好,很少讨论中国的公司,基本都在讨论美国的公司。写这篇文章的时候,原计划把国内足式机器人领域的高校及创业公司展开说说,但发现很困难。因为有些项目要么是我们投的,要么是看过或在看的,写的内容很不好拿捏,所以简单略过。
机器人这个方向,算是我在做一级市场投资比较系统看过的一个赛道,尤其是2017-2019年,也投了一些不错的公司,当然也非常遗憾的错过了几家现在跑的非常好的公司。21年之后,因为各种原因,基本淡出一级市场没怎么看项目,直到去年末重新开始接触新项目,一个感慨,新的方向(新能源新材料)都跟不上了。看了一段时间的SaaS在去年又是低谷,机构也不怎么投。所以整个人特别迷茫。直到前几个月我还觉得自己带这个机器人的标签非常过时,哪想到一级市场就是东风西风南北风,突然间这个风儿又吹到了机器人+AI这个赛道上。但风口上也不更不好投项目,大家都追着,好的团队估值老高。不像2017年-2019年,机器人方向很多特别好的团队,估值也非常合理。当时押注到一些靠谱的团队,现在真的可以很赚钱。
欢迎还在坚持做一级市场但和我一样有点迷茫的投资人加微信交流。更希望能够AI+机器人领域有创业想法或者正在创业的老板们加微信赐教。
References:
https://www.zhihu.com/question/586585019/answer/2926231520
https://rsl.ethz.ch/
https://www.youtube.com/@leggedrobotics
https://biomimetics.mit.edu/
https://engineering.oregonstate.edu/people/jonathan-hurst
https://agilityrobotics.com/about
https://today.oregonstate.edu/news/bipedal-robot-developed-oregon-state-achieves-guinness-world-record-100-meters
https://apptronik.com/
https://apptronik.com/about-us/
http://www.bipedalrobotics.com/
https://en.wikipedia.org/wiki/Boston_Dynamics#LS3
https://www.figure.ai/master-plan
https://www.youtube.com/user/ProfAmes
https://www.mae.ucla.edu/dennis-hongs-artemis-highlighted-by-reuters-others/
https://www.westwoodrobotics.io/bruce/
原创不易
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