本系列主要材料来自于之前日本一个Spot用户出版的《Spot全面拆解一书》，原书为日文版后由舵狗之家Doghome众筹，B站西红柿君（徐博士）组织进行翻译，本系列将随着概述的各个章节进行叙述，但并不会完全复制其原文，而是结合个人对四足机器人设计和行业应用的感悟进行分析品味，希望该系列为相关四足机器人从业人员提供一点帮助，为中国未来高性能四足机器人的设计提供宝贵的资料！

由于个人学识和领域限制如文中存在不当之处，请谅解，愿中国机器人产业越来越好！

1 Spotmini是啥

Spotmini是由波士顿动力研制的目前世界上最先进的四足机器人，同类的机器人系统还有GhostRobotics的Vision60以及MIT研制的Minicheetha,ETH的Anymal，但相比Spotmini来说在感知、运动控制和智能化的集成水平上都有相应差距，唯一能媲美的只有Anymal，Spotmini可以说是第一个实现在工业场景落地的四足机器人产品。其特色性能包括了优异的Trot步态，全自主的楼梯和复杂地形攀爬，多功能载荷以及机械臂稳定和力控制。

对于城市和工业场景中Spotmini最优异的性能就是楼梯攀爬，其采用全视觉方案构建全局地图，进一步选择合适的落足点避开台阶边缘以及不安全的落足区域。Spotmini默认采用定制金鑫遥控器进行控制，这个遥控器也被国内包括云深处等公司采用，当然其也可以安装雷达和其他工业巡检载荷实现全自主任务，并接入工业互联网实现远端作业命令下达。Spotmini还是全球第一个安装机械臂且实现机头稳定控制的四足机器人。

1.1 Spotmini的基本参数

Spotmini重量为30kg，采用4腿反肘构型，膝关节电机最大的特点是采用了丝杠传动，其最大速度不是很快也就6km/h。Spotmini的续航实际并不高最长也就1.5个小时。

另外Spotmini的电池采用了快拆设计，这也造成了其防护性能有所不足，这也是之前为何其掉入水中后损坏的原因：

1.2 Spotmini的操控设计理念

Spotmini本身具有前后左右四组深度相机，因此在操控端上可以显示四周360度的全向视觉，同时还能实现对其的融合实现类似高档轿车的上帝视角，这大大提高了四足机器人在超视距下的操控安全，当然Spotmini本身就具有主动避碰能力在亚瑟测试的视频中可以看到Spotmini在距离墙壁一定的距离内会主动停止或者调节姿态，这与DJI的智能避碰功能非常类似。

作为一个商业产品APP直接决定了用户的第一印象，Spotmini本身的操控界面制作的非常人性化，其将四足机器人和重要的状态信息进行显示同时又不遮挡主界面的FPV操控，同时机器人最大速度、行走高度、步态幅度等关键参数采用简单的拖动条就可以进行在线的修改，而步态模式的切换除了采用按键外，行进和站立时全自动无扰动进行切换的。

操控Spot除了可以直接采用遥控器外，其也支持APP安装在IPAD等平板终端上采用虚拟摇杆进行操控，另外Spotmini最大的创新是融入AR增强现实的操控方式，实现在图像上的选点移动，但实际上这样的功能在无人机产品中早已不新鲜。

1.3 Spotmini的硬件和接口配置

Spotmini背部安装了类似DJI M100的导轨可以方便地完成扩展模块的固定安装，后面集成了充电板和开关，这样称为目前四足机器人设计的标准方案，顶部的黑块为2.4G Wifi天线，因此Spotmini要想实现远距离扩展需要而外安装电台设备，Spotmini最大负载重量为15kg，借助控制算法能在行进中自动补偿载荷的扰动保证优异的稳定运动性

Spotmini背部的供电端子既可以实现充电也可以实现网络通讯控制完成和载荷的通讯与供电，其充电电压为35~59V另外还能提供时钟同步信号！

1.4 Spotmini的载荷

Spotmini发布至今已经推出了数款载荷，面向工业应用和安防巡检让用户有丰富的可选空间，其主要包括感知、计算、通讯、监控云台和机械臂几大种类，上述载荷都采用网络与机器人进行通讯。

（1）监控云台

这个是Spotmini标准配置，集成了多倍变焦的云台，同时集成了全向的鱼眼相机，模块自带了相关的处理单元可直接通过网络传输图像数据，同时其还可以进一步安装喊话设备实现远距离的通话喊话。

该模组还有增加红外相机的版本！

（2）终端计算处理器

上图为CPU处理单元，该模块主要在机载平台运行相关的SLAM和AI算法推测采用Intel的处理器，另外还有GPU处理单元，这个载荷设计的理念类似DJI妙算系列。该单元采用了Intel的CPU“Xeon E3-1515M”和美国NVIDIA GPU“Quadro P5000”，价格为24500美元。

（3）雷达套装

该模组实际就是CPU模块集成了一个Velodyne激光雷达，内置SLAM算法实现导航与定位，价格为18450美元

（4）机械臂模组该模组是Spotmini最具特色的模组，其同样需要独立的控制处理器，机械臂末端具有一个相机可以实现FPV的夹持操控，采用的控制模组应该是之前的GPU模组。

1.5 总结

可以看到Spotmini整体的设计以高集成度、高任务作业能力为主，但其中很多设计理念与无人机和无人车行业的成熟解决方案十分类似，因此Spotmini虽然是第一个行业级的四足机器人，但相比同类无人车和无人机产品来说在产品设计上并没有太多的特色。