机器狗发展历程、软硬件架构及应用前景如何？

技术发展与市场需求的交汇点。

一、软硬件技术相对成熟，商业化落地的更优选择

四足机器人，又称机器狗，是一种四足行走的仿生机器人。机器狗外形与四足动物 相似，可以自主行走，具有类生物属性。由于机器狗以四足哺乳动物为参考，其仿生 结构具有显著的非连续支撑特点，能够跨越崎岖复杂的地形，兼顾灵活性、自动避 障、多地形自适应等特点，并且可以借助腿式运动控制器穿越一些人类无法抵达的 极限环境，因此在工业、军事、消费等场景下都具备较强的发展潜力。

机器狗（四足机器人）的发展历程可以分为以下几个阶段： 1. 早期探索阶段（2000年前）：随着计算机技术的初步发展，四足机器人的概念开 始出现，该时期具有代表性的成果包括Walking Truck（美国GE公司，1968年）、 KUMO-I四足机器人（日本东京工业大学，1976年）等。但当时受限于传感器技术、 运动控制算法等关键技术的不成熟，早期的四足机器人研发面临诸多挑战，发展较 为缓慢。 2. 技术突破阶段（2000年—2010年）：随着计算机视觉、深度学习、精密制造等技 术的飞速发展，四足机器人在稳定性、环境适应性及自主导航能力上实现了质的飞 跃，一些具有代表性的厂商和产品逐步出现：2005年波士顿动力公司推出了BigDog， 是世界上第一个能够在野外行走并携带重物的四足机器人，并以此为基础后续推出 了Cheetah和LittleDog系列，实现更快的行走速度和更高的地形通过性。该阶段，机 器狗的研发主要被欧美科研机构与企业主导。 3. 快速发展阶段（2010年—2020年）：随着动态步态、运动稳定性、平衡能力和高 负载特性等方面的研究不断深入，更多高性能的四足机器人出现，同时机械驱动方 式的研究也逐渐从液压驱动转向电机驱动：例如意大利技术学院研发的Hyq具有12 个自由度，采用8个液压驱动+4个电机驱动。此外，同时期一些国内企业也纷纷加入 行业，主要参与者包括宇树科技（2016年）、云深处科技（2017年）等。 4. 商业化与普及阶段（2020年—至今）：AI、环境感知算法以及高性能传感器等技 术的成熟正推动四足机器人向更高层次的智能化迈进，例如宇树科技的Unitree系列、 云深处科技的绝影系列等，正广泛应用于工业检测、公共安防、家庭与娱乐等领域。 技术成熟+成本下降背景下，机器狗正成为工业、军事乃至教育娱乐等领域的新型消 费品，商业化空间逐步打开，竞争格局也逐步从欧美主导转向中国企业主导。

技术上来看，四足机器狗的软硬件配套已经相对成熟。四足机器狗的主要软硬件架 构可以分为三类： 1. 感知端（传感器系统）：感知系统主要负责环境数据的采集和处理，是机器狗感 知外部环境的“眼睛和耳朵”。感知系统往往集成了多种传感器，如IMU、超声波传 感器、激光雷达、红外传感器、摄像头模组和压力传感器等，以提供准确的环境数据 和反馈数据支持后续的运动控制。目前除了传统的视觉模态外，多模态的感知技术 正成为主流，集成视觉、语言、触觉等多模态感知能力，以实现更好的反馈效果。 2. 决策端（导航&规划系统）：决策系统主要负责针对感知数据进行分析，并提供 实时的运控指令，相当于机器狗的“大脑”。硬件上，决策端包括负责数据整理和算 力处理的存储器和算力芯片等；软件上，机器狗的决策算法包括了多模态导航地图 构建算法和导航规划算法等，是决定机器狗能否理解任务并给出决策的核心部分。 3. 运控端（运动控制系统）：运控系统包含了基础的机械传动系统，负责根据决策 层反馈的信号指令行动，相当于机器狗的“肌肉及四肢”，目前主流技术包括模型预 测控制MPC和强化学习两种。传统的模型预测控制（MPC）虽然能实现精准控制， 但代码复杂且场景覆盖有限；而强化学习随着机器学习技术的发展正成为主流技术， 它让机器狗能够在模拟环境中通过试错自主学习优化动作策略，提高了适应未知环 境的能力。

与人形机器人相比，机器狗为代表的非人形机器人的商业化落地更快。相比双足的 人形机器人，四足机器狗具备较高的有效载荷与极强的平衡能力，也更利于控制、 设计和维护。鉴于四足机器狗的技术要求相对较低，现阶段产业链完备+生产成本较 低，目前机器狗已经在部分场景实现初步的商业化落地（工业巡检、军事行动等）， 短时间来看，机器狗会比人形机器人更快实现量产应用。此外，从技术上来看，两者 都包括了感知、决策、运控三大模块，技术同源，因此机器狗在技术迭代和商业化进 程中也可以为人形机器人积累宝贵的技术和应用经验。

二、多重应用场景催化，机器狗未来应用前景广阔

应用场景逐渐成熟，机器狗市场有望迎来高速发展期。尽管目前四足机器人技术主 要还在研发阶段和特殊场景试用中，但随着技术的不断成熟、成本的降低以及应用 场景的拓展，四足机器人价格将持续下行，市场规模总体将继续增长。根据GGII统 计，2023年全球四足机器人市场销量约3.40万台，同比增长76.86%，预计到2030年 全球四足机器人销量有望超56万台，2024-2030年销量复合增长率超过45%；全球四 足机器人市场规模约为10.74亿元，同比增长42.95%，预计到2030年全球四足机器 人市场规模有望超过80亿元，2024-2030年市场规模复合增长率超过30%。 中国将成为机器狗最大市场。根据GGII数据显示，2023年中国四足机器人市场销量 约1.8万台，同比增长76.92%，预计到2030年中国四足机器人市场销量将接近40万 台，占全球销量约71%；2023年中国四足机器人市场规模4.68亿元，同比增长42.68%， 预计到2030年中国四足机器人市场规模有望超过48亿元，占全球市场约60%。 从渗透率的角度来看，四足机器人的下游市场需求正趋于多元化。目前四足机器人 在逐步落地行业级领域（工业巡检等场景），未来随着技术的成熟和成本的下降，四 足机器人将不再局限于工业和专业应用，而是开始走进家庭消费场景，成为教育、 娱乐、陪伴等领域的新型消费品。

目前四足机器狗的应用场景主要包括工业、军事和消费。其中，短期来看工业和军 事场景的商业化落地速度较快，而中长期来看消费场景会是未来市场增长的核心驱 动力之一。

1. 工业场景：机器狗的行业应用已形成商业闭环，在巡逻巡检方面具有较大价值。目前机器狗的主要商业化落地集中在大B类应用场景，如石油化工、煤炭、电力、钢 铁、核电等场，可进行设备监测、状态监测等，同时在消防、警用等场景也具备一定 的落地量。传统人工巡检存在环境恶劣、劳动强度大、效率低和安全风险高等问题。 机器狗配备激光雷达、相机和气体传感器等设备，能够在复杂环境中自主导航，精 确收集数据和监控环境，提高了巡检的准确性和及时性，确保设施的安全运行。

2. 军事：无人化作战系统重要部分，需求确定性强。在军事领域，机器狗凭借其卓越的适应性和强大的负载能力，成为各国军队争相研 发的对象。它能够执行巡逻、侦查、排雷、运输物资等任务，与无人机等装备搭配使 用，提升作战能力。特别是在复杂地形和恶劣环境下，机器狗能够深入复杂地形进 行信息侦察与战术支持，显著提升部队的作战能力与安全性。相较于人形机器人， 四足机器狗在体积和造价方面更具优势，未来在军用机器人的采购中或将占据主导 地位。 机器狗已经成为了中国军队的战术装备配置。2024年6月，在中柬“金龙2024”联 演现场中国军队就展示了机器狗作战战术，帮助战场上的士兵完成特定环境下侦察 和先攻作用，根据央视网报道展示，该机器狗采用宇树科技Go2和B1型号。2024年 11月，中国兵器装备集团自动化研究所有限公司自主研制的“机器狼”首次在中国 航展现场进行动态展示，可以实现侦察探测、物资运送和精确打击。

3. 消费：中长期视角下潜力巨大的蓝海市场。机器狗能够陪伴老人、儿童，提供娱乐和日常照护服务，满足人们的情感需求；此外 还可以作为教学辅助工具，帮助学生在互动中学习新知识。随着人们生活水平的提 高和消费观念的转变，消费者对于高科技、智能化、互动性强的产品有着越来越高 的接受度，将有望推动机器狗消费级市场的爆发式增长。 性能表现和成本是影响消费领域落地的核心变量。性能上，自然的人机交互能力是 机器狗走进家庭的必备技能。现在借助AI大模型的发展，有望在模型端实现具身智 能的嵌入，让机器狗可以理解人类行为并自主进行决策，真正意义上实现家庭宠物 的定位。成本上，目前消费级机器狗的售价已经低于万元（宇树Go2 Air售价9998元）， 后续随着产量扩大，规模化生产下成本有望持续降低，届时四足机器狗将真正开始 走进家庭，成为教育、娱乐、陪伴等领域的新型消费品。