川崎載人機(jī)器人火了！但造出夢想坐騎還要25年

作者｜Hayward

原創(chuàng)首發(fā)｜藍(lán)字計(jì)劃

不愧是世界老牌機(jī)器人大國，日本人的確會(huì)玩。

4月3日，摩托車巨頭川崎重工公布了一款全新的、他們稱之為未來的“摩托車”產(chǎn)品：CORLEO，一款長著四只腳、氫能源燃料驅(qū)動(dòng)、可供人類騎乘的四足機(jī)器人概念模型。

這款產(chǎn)品帶來的震撼莫過于第一次看到會(huì)后空翻的人形機(jī)器人。按照川崎重工的設(shè)想，CORLEO的能力非常強(qiáng)大：

CORLEO的外殼由金屬和碳材質(zhì)制造，擁有流線型的炫酷造型，軀干從側(cè)面看非常像摩托車的車體，不過兩個(gè)輪子由四條仿生腿代替；

它的四條腿的腳底都配備了硅膠材質(zhì)的分體蹄子，能適應(yīng)砂石、軟質(zhì)地面，因此具備了四足崎嶇路面行進(jìn)能力，可以帶著人在森林、戈壁、丘陵、雪山平穩(wěn)自如地穿梭；

人機(jī)工學(xué)方面延續(xù)了川崎重工摩托車平穩(wěn)易用的優(yōu)點(diǎn)，人機(jī)交互被設(shè)計(jì)成初學(xué)者也很容易上手的模式，儀表臺(tái)用途的前面板集成了載具信息和導(dǎo)航系統(tǒng)，可以利用人體自然傾斜的重心變化控制前進(jìn)后退和改變方向；

CORLEO配備了150cc的氫燃料發(fā)動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力源，產(chǎn)生電力驅(qū)動(dòng)四條腿上的動(dòng)力單元，可以實(shí)現(xiàn)快速奔跑、踱步、跳躍等多樣的動(dòng)作，低碳、強(qiáng)力、清潔、環(huán)保，據(jù)說還能保持極致的靜音。

CORLEO計(jì)劃在2025年4月13日開幕的日本國際博覽會(huì)上展出，這是川崎重工集團(tuán)專門為“大阪·關(guān)西博覽會(huì)”未來社會(huì)展示項(xiàng)目“未來生活博覽會(huì)·未來城市”所準(zhǔn)備的2050年概念模型。

視頻一經(jīng)發(fā)布，立即吸引了廣大媒體的瘋狂報(bào)道。CORLEO那充滿賽博風(fēng)、科技風(fēng)的外觀設(shè)計(jì)十分抓人眼球，再加上宣傳視頻中所展示的強(qiáng)大性能，騎著CORLEO在一片森林中穿梭，時(shí)而爬上土坡，時(shí)而跳下石堆，時(shí)而在溪邊漫步，時(shí)而沿著河岸奔跑，涼颼颼的風(fēng)吹在臉上，大自然的一切都和你親密接觸…這得多美好啊。

雖然川崎CORLEO吹得是挺好，但不少網(wǎng)友就是不買賬。隨便在視頻網(wǎng)站上翻了下評(píng)論區(qū)，不接受畫餅的大有人在。

歸根究底，“載人”、“四足機(jī)械馬”本來就是機(jī)器人業(yè)界玩剩的概念。先不說川崎CORLEO有“舊瓶裝新酒”博眼球的嫌疑，未來要量產(chǎn)也面臨一堆問題。

舊瓶裝新酒？

把四足機(jī)器人打造成載具來載人本就不是新鮮的概念，受到各種影視作品和小說的啟發(fā)，目前主流的機(jī)器人公司在研發(fā)四足機(jī)器人的時(shí)候。或多或少都會(huì)考慮一下“載人”的可能性。

現(xiàn)存主流的四足機(jī)器人絕大部分都是工業(yè)、安防用途，本身就具備一定的負(fù)重能力，有部分產(chǎn)品的負(fù)載能力甚至能支持一名成年人坐上去，這就說明了“載人”在四足機(jī)器人領(lǐng)域并不是一個(gè)新鮮概念。

特別是評(píng)論區(qū)經(jīng)常提到的宇樹，對(duì)，就是那個(gè)在春晚舞臺(tái)上扭秧歌的宇樹，確實(shí)是一個(gè)好例子。

24年年底，宇樹讓自己的工作人員騎上了B2-W工業(yè)機(jī)器人，客串了一下現(xiàn)實(shí)版的“呂布騎狗”。

B2-W有一個(gè)專門的高負(fù)載模式，有數(shù)據(jù)顯示在站立的姿態(tài)下最高負(fù)載可達(dá)120KG，理論上除了超重人群，完全足夠承載一個(gè)成年人的身軀。

載人之后機(jī)器人的表現(xiàn)看著也沒有受到太多影響，四肢沒有因?yàn)樨?fù)重過度壓縮，速度幾乎和無負(fù)重保持一致，并且面對(duì)土坡、斜坡等環(huán)境也有了一定的越障能力。

不過，也許把宇樹B2-W的四肢末端從輪子換成硅膠足，更加對(duì)應(yīng)川崎CORLEO的形態(tài)。有博主自行測試了機(jī)械足狀態(tài)下的宇樹機(jī)器人載人能力，除了走起來顛簸一點(diǎn)、速度慢了一點(diǎn)外，看起來也沒什么大問題。

人都坐上去了，機(jī)器人又能動(dòng)，宇樹B2-W怎么就不是載人了呢？

當(dāng)然嚴(yán)格意義上的載人，宇樹還真不算。包括宇樹B2-W在內(nèi)的所有工業(yè)四足機(jī)器人，“載人”功能都是單純把人當(dāng)成重物來運(yùn)輸而已。

負(fù)載狀態(tài)下的機(jī)器人靈活性、活動(dòng)范圍都會(huì)大幅度削減，不僅不允許上下樓梯和斜坡，續(xù)航時(shí)間也會(huì)大幅縮短。另外現(xiàn)在操控機(jī)器人還要用到遙控器…

所以，從功能性來說，把目前四足機(jī)器人的“載人”看成是川崎CORLEO的“低配平替”，那還真是睜眼說瞎話了。

說到底目前四足機(jī)器人的負(fù)載模式是運(yùn)貨的，想要實(shí)現(xiàn)真正的載人，四足機(jī)器人至少得先實(shí)現(xiàn)“大型化”。

大型化困境

真別以為這里的“大型化”只是單純的等比放大。四足機(jī)器人要做得更大只甚至到達(dá)能載人的標(biāo)準(zhǔn)，機(jī)器人的結(jié)構(gòu)、關(guān)節(jié)、電控、算法幾乎都要重新設(shè)計(jì)。

比如四足機(jī)器人載人需要極高的關(guān)節(jié)扭矩和功率密度。

當(dāng)前主流的電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)（如無刷電機(jī)）雖在輕量級(jí)機(jī)器人中表現(xiàn)優(yōu)異，但面對(duì)人體重量（通常需承載60-100kg）就會(huì)出現(xiàn)電機(jī)輸出力矩和散熱能力不足的問題，而使用更高功率的電機(jī)又要面臨能源消耗太大和尺寸太大的問題，目前還沒有找到兩全之策。

｜圖源：波士頓動(dòng)力

另外，載人四足機(jī)器人需在保證結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的前提下減輕自重。

小型的四足機(jī)器人四肢結(jié)構(gòu)簡單，看上去就像插著四條“棍子”。這種“細(xì)狗”尺寸的機(jī)械腿目前使用的主流材料（如航空鋁、碳纖維）雖能降低重量，但關(guān)節(jié)和腿部結(jié)構(gòu)的抗疲勞性仍無法長期承受人體重量沖擊；如果做成CORLEO那樣的大粗腿也許能解決載人后的重量沖擊問題，但又會(huì)極大地增加機(jī)器人的自重。

算法的提升也是四足機(jī)器人大型化乃至實(shí)現(xiàn)載人的關(guān)鍵。

載人場景需機(jī)器人具備高度動(dòng)態(tài)平衡能力，尤其在上下坡、跨越障礙時(shí)需實(shí)時(shí)調(diào)整步態(tài)；四足機(jī)器人每條腿通常有3-4個(gè)自由度，載人時(shí)需協(xié)調(diào)12-16個(gè)關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)、同時(shí)兼顧機(jī)身姿態(tài)和乘客舒適性，算法實(shí)現(xiàn)的難度非常高。

｜圖源：波士頓動(dòng)力

最后，大型化+載人意味著重量飆升，需要電池輸出更大的功率，但又受限于四足機(jī)器人的體積、電池包的重量，現(xiàn)有的電池技術(shù)下還無法實(shí)現(xiàn)大功率和長續(xù)航的平衡。在大功率放電和持續(xù)高負(fù)荷工作時(shí)電池、電機(jī)還會(huì)產(chǎn)生大量熱量，對(duì)大型四足機(jī)器人的電池、關(guān)鍵部件散熱有很高要求。

目前工業(yè)四足機(jī)器人將自重控制到100kg級(jí)別已經(jīng)是極限了。未來還要依賴材料學(xué)和電池技術(shù)的進(jìn)步，才有可能繼續(xù)讓四足機(jī)器人變大，甚至有可能這一天永遠(yuǎn)不會(huì)到來。

因此，“大型化”是一個(gè)牽一發(fā)而動(dòng)全身的大工程。這不僅是目前四足機(jī)器人遇到的難題，也是大型化四足機(jī)器人—CORLEO想順利量產(chǎn)要面對(duì)的難題。

量產(chǎn)難題

正因?yàn)樗淖銠C(jī)器人的大型化難度高，讓大家對(duì)川崎CORLEO的量產(chǎn)產(chǎn)生懷疑。

其實(shí)川崎預(yù)留了25年的研發(fā)時(shí)間，多少有點(diǎn)耍無賴的意思，現(xiàn)在也沒法判斷25年后的情況。但按照目前的技術(shù)限制和川崎重工的路線規(guī)劃，這四足機(jī)器馬確實(shí)還存在很多不確定性。

比如按照官方的宣傳，人類騎著CORLEO從疑似懸崖邊的地方一躍而下，高度起碼有三到五米，落地的一瞬間人和坐墊之間是硬連接，只能靠載具的四條機(jī)械腿卸力緩震，這就對(duì)載具的步態(tài)控制、重心控制和機(jī)械腿的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度都有很高要求。

別看目前比較厲害的四足機(jī)器人可以實(shí)現(xiàn)2.8米跌落的穩(wěn)定著陸，但前提是，這些機(jī)器人的重量普遍在10kg左右。

作為摩托車“平替”的CORLEO電子元件更多、集成度更高，還要載人，實(shí)際重量肯定奔著500kg級(jí)別去了；在這個(gè)重量下實(shí)現(xiàn)3米左右的穩(wěn)定著陸，技術(shù)和材料得進(jìn)步到什么水平啊。

此外有媒體報(bào)道CORLEO的續(xù)航能力能達(dá)到150英里（約241公里），官方提到它僅使用了150cc的發(fā)電機(jī)燃燒氫能源進(jìn)行發(fā)電，同時(shí)驅(qū)動(dòng)安裝在四條腿上的動(dòng)力單元和為載具其他設(shè)備供能。

在150cc這么小的排量下就能兼具強(qiáng)大的動(dòng)力和持久的續(xù)航力，電機(jī)、電控技術(shù)估計(jì)要達(dá)到遠(yuǎn)高于現(xiàn)在的科技水平。

當(dāng)前摩托車上的150cc只能算做小排量，大約只有12.4匹；考慮到CORLEO作為一款純電產(chǎn)品重量肯定會(huì)比結(jié)構(gòu)簡單的摩托車大很多，“小馬拉大車”也有這么出色的機(jī)動(dòng)能力，那真的堪稱是遙遙領(lǐng)先了。

其實(shí)拋開技術(shù)層面，只看CORLEOD的外觀，也很讓人繃不住。

按道理機(jī)器人體積不大儲(chǔ)能有限，肯定得想盡辦法偷輕減重的。現(xiàn)在的四足機(jī)器人外觀一個(gè)比一個(gè)丑，渾身光禿禿的，四肢又是細(xì)狗，就是出于極致輕量化的考慮，這也很符合奧卡姆剃刀原理。

川崎倒好，CORLEO單純在外殼上就設(shè)計(jì)了一大堆純好看但沒啥用的裝飾件，不僅徒增重量，還削弱了產(chǎn)品的負(fù)載能力。只能說日本人在外觀設(shè)計(jì)上的確有獨(dú)到之處，但在四足機(jī)器人身上大玩冗余設(shè)計(jì)，怎么也不像要認(rèn)真量產(chǎn)的樣子。

最后不得不提一下CORLEO的動(dòng)力源：氫能源。我們都知道日本對(duì)氫能源情有獨(dú)鐘，日本的車企豐田就是氫能源的忠實(shí)擁躉，甚至還推出了名為Mirai的氫燃料汽車，川崎重工也在兩年前發(fā)布了首款搭載了氫能源驅(qū)動(dòng)的原型摩托。

但這么多年來一直沒有辦法把氫能源動(dòng)力推廣開來，除了受限于高昂的制氫與儲(chǔ)運(yùn)成本，還有一個(gè)關(guān)鍵因素：安全問題。氫氣容易泄露，如果泄露了還遇上明火爆炸了，真的和小型核彈差不多。

都說現(xiàn)在的電動(dòng)車起火是“移動(dòng)火葬場”，那和氫燃料設(shè)備的爆炸相比真小巫見大巫了。

當(dāng)然還是那句話：25年的時(shí)間足以讓不可能成為可能。未來不可知，我們也只能“相信后人的智慧”了。

讓“概念”回歸“概念”

無論結(jié)果如何，作為一款概念模型，川崎CORLEO還是具有劃時(shí)代意義的。

這是首款從最初就被設(shè)計(jì)為作為人類坐騎的四足機(jī)器人，和以前專注于工業(yè)、家庭甚至“替代人類”的機(jī)器人完全不同，它的工具性更加明顯，它的使用場景極致聚焦。

川崎從摩托車的概念出發(fā)，用機(jī)械足來彌補(bǔ)圓形自身的局限和不足，為我們探索世界提供了一種新的思路。

我們錯(cuò)過了騎馬馳騁天涯的時(shí)代，但可以暢想騎賽博馬行走江湖的新紀(jì)元，這也不是完全沒有可能。

參考資料：

刀鋒體-翛爤xiaolan 《能騎的機(jī)器狗~ 仿生超進(jìn)化！宇樹科技B2 全網(wǎng)首測》
Unitree宇樹科技 《Unitree B2-W 天賦覺醒！》