對于大多數(shù)機器人粉來說，提到四足機器人，相信許多人首先想到的是波士頓動力的機器狗。
波士頓動力創(chuàng)立于 1992 年，是全世界腿足機器人的先驅(qū)者。在四足機器人領(lǐng)域，瑞士公司ANYbotics是波士頓動力的有力競爭對手，ANYbotics的ANYmal一直是完全不輸波士頓動力SpotMini機器狗的存在。
ANYbotics由一群蘇黎世聯(lián)邦理工學院的工程師于 2016 年成立。它是蘇黎世聯(lián)邦理工學院機器人系統(tǒng)實驗室（RSL）的衍生公司，因推出機器人ANYmal而聞名。
據(jù)悉，蘇黎世聯(lián)邦理工學院的研究團隊自 2018 年以來一直在與ANYbotics公司實驗輪式機器人，在新的原型中，研究人員為機器人的每只腳裝上四個裝有輪轂電機的輪子。這種輪足復合式移動機器人結(jié)合了輪式機器人在平坦路面上的高效率，和足式機器人在崎嶇路面上的越野能力。穿著輪滑鞋的人和輪子驅(qū)動的機器人之間有一個關(guān)鍵的區(qū)別，如果設(shè)計得當，機器人可以對輪子施加控制，其細微的差別是人類永遠無法比擬的。我們已經(jīng)在波士頓動力公司的兩輪人形機器人Handle上看到了這一點，盡管到目前為止，Handle似乎還沒有充分利用它的這雙有腿的潛力。
蘇黎世聯(lián)邦理工學院 ANYmal 的研發(fā)團隊很早就給他們的機器狗裝了四個輪子。當時只公布了這四只腳底的輪子能夠像溜冰一樣滑動，還會在震動環(huán)境下匍匐前進。此外，ANYmal能在保持身體重心的情況下，過 “單邊橋”。
據(jù)相關(guān)研究人員介紹，帶輪子的ANYmal與其他輪足式機器人相比，能實現(xiàn)更強大的動態(tài)運動，運輸成本上還可降低83％，與其腿式機器人相比有明顯的優(yōu)越性。
要了解為什么輪子和腿加在一起會對機器人的移動性產(chǎn)生如此大的改變，我們可以看看是如何運作的。這種輪足機器人不僅能夠成功克服斜坡、樓梯等輪式機器人的障礙，而且在速度上也超過了四足機器人。
ANYbotics 公司的四足機器人 ANYmal C 能夠在動態(tài)人類環(huán)境中高度自主地執(zhí)行任務。還具有同步定位和地圖繪制（SLAM）功能，并且可以部分避免意外的障礙，這是因為其立體光學攝像頭可提供 360 度視野的深度信息，激光雷達系統(tǒng)可提供額外的環(huán)境數(shù)據(jù)，并給機器人在 100 米范圍內(nèi)導航。
而這次的輪足版 ANYmal 是一個 “盲眼” 機器人，不需要任何攝像頭或激光雷達，就可以動態(tài)選擇最佳的混合步態(tài)，將輪子滾動和腿的踏步的融合，只是根據(jù)對車輪下的地形的感覺，它可以根據(jù)每條腿的輪子運動的效用，在滾動和步態(tài)之間無縫轉(zhuǎn)換。
如果一個輪子效率不高，車載傳感器和運動計劃微控制器可以選擇性地控制每個車輪的扭矩，將這條腿切換到踏步運動，同時保持與其他腿的協(xié)調(diào)?？偟膩碚f，這使得 ANYmal 的這種輪足機器人移動速度更快，而不會降低其應對復雜地形的能力，并且降低了運輸成本，因為滾動比步行的效率高得多。該機器人可以在達到 4 米 / 秒的速度下實現(xiàn)高度動態(tài)的運動。
當前，人們對機器人的運動要求也越來越復雜。工作環(huán)境的復雜性和多樣化對移動機器人的機械結(jié)構(gòu)設(shè)計提出了越來越高的要求，對于對于有腿的機器人，疫情蔓延歐美的2020年，似乎是具有突破性的一年，這從資本方面的動作可以看出，美國機器人研發(fā)公司Agility Robotics最近為其Digit類人機器人籌集了2000萬美元的A輪融資，ANYmal公司也在前幾天完成了2230萬美元的A輪融資。隨著類似機器人剛剛開始進入主流，市場似乎已經(jīng)準備好持續(xù)增長。
在過去，機器人要么傾向于使腿，要么使用輪子移動。而大部分輪腿結(jié)合的輪足式機器人仍然只在研究領(lǐng)域。ANYmal這次展示的四足輪式機器人的潛力，是否指明了未來機器人領(lǐng)域的發(fā)展方向？這或許需要交給時間。
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