經濟觀察報 記者 任曉寧 周悅
上午10點,N2準時開始“晨練”了。
N2是一款由松延動力研發的人形機器人,正在備戰2025北京亦莊人形機器人半程馬拉松。自4月初以來,它每天都會在北京海淀氣象科技園區的柏油馬路及水泥路上,各跑1小時以上。
這臺高1.2米、重30公斤的機器人跑起來時,金屬機械腿踩地會發出“咚咚咚”的聲音,在穿上29碼的跑鞋后,聲音會明顯減弱。
N2穿鞋路跑測試周悅/攝
它看起來身經百戰,肩部纏著銀色膠帶,多處關節有明顯的摩擦劃痕、掉漆,摔倒后有凹陷,但這都不妨礙它執行操作員的遙感命令,完成走路、奔跑及揮手等動作。
如果用力踹上一腳,或是拉動它頸部的牽引繩,N2并不會摔倒,只會踉蹌幾步后站穩,繼續奔跑;但若試圖將其抬起或懸空,金屬下肢會進行防御性掃踢。這些突出的性能使它成為了亦莊馬拉松的有力競爭者。
N2的強勁競爭對手們也在積極備賽,比如靈寶機器人公司的CASBOT SE、北京人形機器人創新中心的天工人形機器人等等。
2025北京亦莊半程馬拉松暨人形機器人半程馬拉松由北京市體育局、北京市經濟和信息化局、北京經濟技術開發區管理委員會共同主辦,是全球首場專門為人形機器人設置的馬拉松比賽。賽事一經發布,便引發廣泛關注。
比賽原計劃4月13日舉行,由于天氣原因延后至4月19日。半程馬拉松全長21.0975公里,目前人類半程馬拉松的世界紀錄為56分42秒。本次比賽,人類選手也可以參賽但是成為了比賽的配角,他們將與人形機器人在同一條路線同時起跑,競逐冠、亞、季軍,以及完賽獎、最佳耐力獎、最佳人氣獎、最佳步態獎、最佳形態創新獎等專項獎。
比賽7點30分鳴槍,主辦方預計,首位選手撞線時間為8:30—8:40之間,首臺機器人撞線時間為10:00—10:20之間。
機器人是怎么備戰的
2025年1月初,得知北京將舉辦首屆人形機器人馬拉松,靈寶機器人公司決定參賽。該公司擁有兩款不同體型的機器人:CASBOT 01(身高1.8米、體重70公斤)與CASBOT SE(身高1.7米、體重48公斤)。
因為重心更低,速度和靈活性更佳,最終SE被選中上場。
在路跑測試中,SE已能跑完21公里。SE的每塊電池能續航1小時左右,要到達終點需更換四次電池,每次換電大約需要5分鐘。
根據賽事安排,每3公里就有一個補給站,機器人可在此補充電池并做維修檢查。當然,前提是它能順利抵達補給站。
靈寶CASBOT聯合創始人兼運動智能中心負責人楊國棟告訴經濟觀察報,機器人跑馬拉松并不需要像人類那樣進行漫長的訓練,走路和跑步本就是它們的基礎運動能力。
與側重工廠作業能力的CASBOT 01相比,CASBOT SE的運動能力比較強。得知比賽消息前,SE就已在實驗室的跑步機上進行日常測試,每天至少跑半小時到1小時。
SE跑步時,工程師們也會在旁陪跑,一邊防止機器人摔倒,一邊記錄續航、耐久和穩定性等數據。電腦上顯示的紅綠相間的曲線,如同機器人的心電圖,顯示著機器人的“生命體征”,若出現電機過熱、關節松動或軌跡不穩定,團隊會立刻停機檢查并調整算法。
在一段時間的實驗室訓練后,靈寶CASBOT團隊將SE的速度控制在5公里/小時,SE本可以跑得更快,“限速”的原因是,長時間的高速運行會對機器人的壽命和結構帶來較大損耗。
靈寶機器人正在備戰馬拉松受訪者/供圖
目前,1.65米以上機器人的平均價格在幾十萬元,各家公司都很重視實機測試帶來的損耗。
4月初,SE開始進行戶外路跑測試。相比室內環境,戶外地面硬度、摩擦力更高,還可能有碎石等障礙物。若機器人不慎踩空或被絆倒,輕則關節受損,重則“缺胳膊斷腿”。
因此,靈寶CASBOT為馬拉松賽事專門設計了一套算法模型:不僅模擬草地、柏油路和上下坡等不同路況,還增加了數百條障礙物的反饋數據,讓SE反復演練如何穩住重心,提高穩定性。
楊國棟認為,比續航更難的是靈活性的問題。比如,在跌倒后重新爬起,人類只需要幾個簡單動作,但機器人需要多個關節配合,每個關節都要滿足相當高的力矩需求。
靈寶CASBOT SE有20多個自由度,自由度越多,機器人的靈活性越好、能完成更復雜的運動,這也就帶來了難度,相當于完成一個動作時要保證20多個“關節”在同一時間段里同樣穩定,不僅需要算法足夠優化,機器人的結構也要足夠合理。
松延動力也在相似的時間內開始備戰,但他們的策略是“多機作戰”。松延動力算法副總裁崔文昊解釋,公司組建了兩個隊伍,每隊3臺機器人——1臺主力+2臺備用。之所以如此“奢侈”,是擔心起跑時機器人扎堆碰撞,雖然臨時更換備用機會加時10分鐘,但也比“全軍覆沒”更穩妥。
松延動力的兩支隊伍分別瞄準了不同目標:一隊力求“最佳步態”,讓N2的跑姿更擬人、更優雅;另一隊則追求速度,配速能達到7—8公里/小時。
松延動力工程師維修N2機器人周悅/攝
高速度對硬件沖擊極大,他們曾在測試中發現N2“腳踝”發力過猛,導致螺絲松動和金屬疲勞,不得不緊急給它穿上一雙29碼的跑鞋,加裝了三個定位銷,纏上高強度膠帶,才暫時解決了沖擊力過大帶來的結構損傷。
近期,松延動力的備戰團隊幾乎連夜趕工,半夜里還在調試機器人并且選購跑鞋。
除了靈寶和松延動力,還有多支機器人團隊參賽。
一家曾在蘇州備戰馬拉松的機器人公司創始人告訴經濟觀察報,其人形機器人現在的連續跑步時間、速度和穩定性都得到顯著提升,達到了賽事要求。他們一路踩了不少“坑”,但也收獲了寶貴的技術經驗。
一開始,他們更追求速度,希望能讓機器人跑得更快一些,但很快發現速度快了非常影響機器人的穩定性和平衡度,于是他們換了另外一種思路——讓機器人的步態更像人。
功夫在場外
即便不是為了備戰本次馬拉松,過去一年,多家機器人企業都陸續發布了“機器人跑步”的視頻,從最初需要鐵架支撐的“老年步態”,到如今能夠自如完成奔跑、跳舞、打拳、翻跟頭等高難度動作,進化速度令人驚嘆。
前述蘇州機器人公司記錄了一款人形機器人從只會慢步到學會奔跑的全過程:
2024年2月,機器人只能緩慢地走路,每秒行走0.3米,還需要一只機器狗在前方牽引;
3月,它提速一倍,達到了每秒0.6米,成功解鎖快步走;
4月,它首次在草坪、樹林等真實戶外環境測試;
6月,它已經可以上下樓梯;
10月,它擁有了自主運動能力,能從0.5米/秒瞬間加速至1.2米/秒,實現邊走邊跑。
“現在的人形機器人,跑步狀態越來越像人,并能在奔跑狀態下適應馬路、跑道、草地、山坡等多種環境,它不僅跑得快、跑得穩,還能跑得久。”上述創始人一路見證了人形機器人的成長。
多家企業表示,人形機器人的快速進化,離不開數據的積累。它們會用動作捕捉設備采集專業跑者的步態,再通過軟件映射至機器人關節,幾秒的數據就能讓機器人學會最基本的跑步姿勢。
不過,想要真正做到從慢跑過渡到快跑、識別并躲避地面碎石、跌倒后迅速爬起,則需要數百上千條數據樣本及算法迭代。
機器人的進化除了需要數據的“喂養”,還需要算法支撐。靈寶和松延動力都在逐步嘗試強化學習和模仿學習技術,這也是具身智能行業更先進的方法。
松延動力工程師在仿真環境中訓練模型周悅/攝
與傳統的精確動力學建模不同,新的方法讓機器人在仿真環境中自己摸索跑步的最佳策略,模型驗證后再部署到實體機器人上測試。
在訓練早期,多款人形機器人經常摔倒,但2024年4月之后,它們幾乎不會再摔倒,這主要得益于算法的改進:人形機器人最初采用了經典的運動控制路線,后來選擇了強化學習、模仿學習等方法。
崔文昊介紹,松延動力會先在計算機上進行模型訓練,模擬數千臺機器人在不同參數下的跑步場景。比如關節與地面的摩擦系數、障礙物等。再將訓好的模型部署到實機測試,并且根據記錄數據再次迭代模型。這也是N2固定進行跑步練習的原因,簡單而言,跑得越多,進化越快。
此外,硬件與軟件的高效配合也是人形機器人“跑馬”的核心競爭點。若電機與控制軟件不匹配,機器人轉彎時,指令與關節運動角度有偏差,就容易失去平衡而摔倒。
為應對不同硬件裝配需求,松延動力的實驗室就像一座“機器人修理廠”,螺絲、電機等零部件按型號分門別類擺在工作間里,多達上百種;維修工具掛滿了一面10米的墻壁,僅扳手有近20種。
松延動力實驗室的工具墻周悅/攝
以N2機器人擅長的后空翻動作為例,崔文昊表示,工程師會根據機器人的動作需求(如后空翻、跑步或跳舞)更換不同的銅套或鋼套,以承受更大沖擊。為了讓機器人實現更優異的表現,每個硬件細節都要反復打磨。“這就像F1(一級方程式賽車)一樣,要精確到每一個零部件”。
誰在關注這場馬拉松
金沙江創投管理合伙人朱嘯虎在近期直言:“我們最近幾個月正在批量退出人形機器人公司。能翻跟頭固然厲害,可商業化路徑在哪?誰會買單?”一語點出行業現狀:跑步、翻跟頭是一回事,真正落地工廠、執行細致操作又是另一回事。
多位投資人告訴經濟觀察報,今年以來,他們一直在尋找優質機器人項目,人形機器人馬拉松是一個考察窗口。除了看誰跑得快,他們更在意以下問題:
其一,算法與技術能力。團隊是否用強化學習、步態研究做出擬人效果?大多數機器人停留在預設程序執行,無法自主決策,還談不上成熟。
其二,零部件與成本控制。關鍵零部件是否自給?若高度依賴進口,生產成本就很難降到合理區間。
其三,實用場景落地。除了科研或表演,能否在工業、消費級領域完成精細化操作?畢竟跑步運動只是入門,操作動手能力才是商業化的關鍵。
在這些因素的考量下,投資人也常把國內的人形機器人與特斯拉Optimus、Figure等國外同類產品進行對比,并保持審慎態度。
在亦莊的賽道上的多數參賽公司認為,人形機器人的行業前景十分清晰。
楊國棟表示,跑馬拉松并不能真正代表人形機器人的頂尖能力,例如從快走到慢走、從快跑到慢跑的切換,靈活轉身,跌倒后爬起,甚至進一步衍生到跳舞、打拳等動作,這些都比跑步難度更高。
在一些業界人士看來,操作能力比運動能力更具含金量,這決定了機器人能否進軍工業領域并創造更高的商業價值。這比單純跑完21公里更為重要。
任曉寧
TMT新聞部資深記者 關注并報道TMT(科技、傳媒、通信)領域重大事件,擅長行業分析、深度報道。 聯系郵箱:renxiaoning@eeo.com.cn 微信號:tangtangxiaomo
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