《科創(chuàng)板日報》4月19日訊(記者 李明明)今日(4月19日),2025北京亦莊半程馬拉松暨人形機(jī)器人半程馬拉松將鳴槍開跑,這是全球首場人形機(jī)器人半程馬拉松。
《科創(chuàng)板日報》記者從現(xiàn)場獲悉,2000名人類選手將與來自全國各地近20家機(jī)器人賽隊的“鋼鐵選手”并肩起跑,共同完成約21公里的比賽。
據(jù)主辦方公布,已知有7家企業(yè)將攜自家研發(fā)的機(jī)器人參賽,這些參賽隊伍分別來自“國家隊”、民營企業(yè)和學(xué)??蒲袌F(tuán)隊。而本次馬拉松賽事,對采用雙足步態(tài)的人形機(jī)器人而言,相當(dāng)于要完成約25萬次精密關(guān)節(jié)運(yùn)動。那么,這些機(jī)器人比賽前做了哪些準(zhǔn)備,以及需要攻克哪些關(guān)鍵難題才能順利完賽呢?
對此,《科創(chuàng)板日報》記者采訪了參賽的明星種子選手松延動力、靈寶機(jī)器人、北京人形機(jī)器人創(chuàng)新中心,并現(xiàn)場觀摩了其參賽機(jī)器人的測試。
人形機(jī)器人如何備戰(zhàn)馬拉松?
據(jù)悉,松延動力帶來參賽的是人形機(jī)器人N2,4月以來,在北京海淀氣象科技園區(qū)的柏油馬路上,N2每天都會跑1小時以上。
(松延動力人形機(jī)器人N2)
《科創(chuàng)板日報》記者測試現(xiàn)場了解到,N2機(jī)身高度1.2m,總重量30kg。能實現(xiàn)室內(nèi)外多種復(fù)雜地形上的行走、奔跑、后空翻、舞蹈、單腳跳等動作,也是全球首個實現(xiàn)了多場景連續(xù)空翻的機(jī)器人,目前測得奔跑速度最快可達(dá)3.5m/s。
松延動力創(chuàng)始人&董事長姜哲源告訴《科創(chuàng)板日報》記者,松延動力采取的策略是多機(jī)作戰(zhàn)形式,從決定參賽到正式比賽,松延動力準(zhǔn)備了大概一個月的時間,主要準(zhǔn)備工作為改硬件和調(diào)算法。
姜哲源介紹,團(tuán)隊特意組建了兩個隊伍,每隊有3臺機(jī)器人,包括1臺主力和2臺備用。原因是擔(dān)心起跑時機(jī)器人扎堆碰撞,這兩支隊伍分別瞄準(zhǔn)了不同目標(biāo),一隊追求速度,配速能達(dá)到7—8公里/小時,另一隊則追求讓N2的跑姿更擬人、更優(yōu)雅。
在技術(shù)層面,松延動力還對參賽機(jī)器人進(jìn)行了針對性的研發(fā)和優(yōu)化,《科創(chuàng)板日報》記者注意到,N2穿上了29碼的跑鞋,姜哲源解釋稱,由于高速度對硬件沖擊極大,此前曾在測試中發(fā)現(xiàn)N2“腳踝”發(fā)力過猛,導(dǎo)致螺絲松動和金屬疲勞,給其穿跑鞋并加裝了三個定位銷為了緩解沖擊力過大帶來的結(jié)構(gòu)損傷。
機(jī)器人在馬拉松比賽中的續(xù)航能力也倍受關(guān)注,姜哲源表示,N2每5公里續(xù)航一次,采用電池+換電的方式。
在測試現(xiàn)場,強(qiáng)勁的選手之一靈寶機(jī)器人本次帶來了CASBOT SE,靈寶CASBOT聯(lián)創(chuàng)&COO張淼向《科創(chuàng)板日報》記者表示,其并沒有對外發(fā)布過,算是一個公司內(nèi)部用于日常運(yùn)控測試的DEMO機(jī)。之所以讓其參加比賽是因為其身高約170公分,并且比較輕,不到90斤,比起CASBOT 01稍微矮一些,更適合去參加跑步這種偏運(yùn)動能力的比賽。
談及為了參加比賽進(jìn)行的相關(guān)優(yōu)化和升級,張淼說,“我們在決定參加馬拉松后也去做了一些測試想看看有沒有可以優(yōu)化的點,比如我們3D打印了能穿鞋子的腳,但是在測試過程中發(fā)現(xiàn)不是很牢靠,所以最終沒有采用這種方案。還有局部造型的一些減重優(yōu)化,比如它的頭之前是一個比較大和重的頭,決定參賽后我們重新設(shè)計了一個鏤空的、比較輕盈的頭?!?/p>
(靈寶機(jī)器人CASBOT SE)
《科創(chuàng)板日報》記者在現(xiàn)場比賽測試中發(fā)現(xiàn)CASBOT SE腳墊進(jìn)行了加厚,對此張淼解釋稱,團(tuán)隊根據(jù)真實的比賽路面(即在市政的柏油路面)去做了戶外的測試訓(xùn)練,測試中發(fā)現(xiàn)路面相對室內(nèi)的比較粗糙,摩擦力比較大,引起機(jī)器人的腳墊磨損嚴(yán)重,不僅跑步聲音震動很大還影響關(guān)節(jié),因此對其腳墊做了加厚。另外,團(tuán)隊也訓(xùn)練了跑步的姿態(tài),但是由于機(jī)器人個子比較高且這次又是一個長距離的比賽,如果全程用跑的姿態(tài),發(fā)生傾倒的概率就會變高,所以最終決定用快走的步態(tài),既能保證速度又能兼顧穩(wěn)定。
據(jù)了解,由于CASBOT SE在2025中關(guān)村論壇期間一直在做機(jī)器人“智”愿者,活動結(jié)束后留給它訓(xùn)練的時間只有一周。
“我們是受邀參加,把這次比賽當(dāng)成一次很好的和同行交流的機(jī)會,因為參賽的除了企業(yè),還有一些高校的賽隊,我們也想通過這次比賽認(rèn)識一些優(yōu)秀的高校人才,也歡迎其未來加入靈寶CASBOT。” 張淼說。
相較于前兩家機(jī)器人,本次比賽的巨無霸選手也來了,《科創(chuàng)板日報》記者發(fā)現(xiàn),來自北京人形機(jī)器人創(chuàng)新中心“天工Ultra”,身高一米八,但身形靈活,奔跑過程中遇到上下斜坡、轉(zhuǎn)彎等復(fù)雜地形,可以實時調(diào)整步態(tài)和全身動作,展現(xiàn)出泛化地形的高通過性和卓越的運(yùn)動控制能力。
據(jù)北京人形機(jī)器人創(chuàng)新中心工作人員對《科創(chuàng)板日報》介紹,軟件和硬件的高度耦合,也是機(jī)器人長距離奔跑的關(guān)鍵。在通用具身智能平臺“慧思開物”的賦能下,“天工Ultra”憑借具身大小腦的高效協(xié)同,在長距離奔跑中展現(xiàn)出顯著優(yōu)勢。
在具身“大腦”端,“天工Ultra”通過多模態(tài)傳感器融合實時感知環(huán)境信息,動態(tài)調(diào)整速度和方向,即使遇到復(fù)雜地形和突發(fā)情況也可以及時調(diào)整運(yùn)動狀態(tài),展現(xiàn)出更強(qiáng)的適應(yīng)能力和穩(wěn)定性;具身“小腦”端,結(jié)合“天工Ultra”本體硬件的變化和半程馬拉松比賽的復(fù)雜情況,依托北京人形機(jī)器人自研的“基于狀態(tài)記憶的預(yù)測型強(qiáng)化模仿學(xué)習(xí)”運(yùn)動控制方法,不斷優(yōu)化策略和適配能力,實現(xiàn)高精度控制各關(guān)節(jié)協(xié)調(diào)運(yùn)動,確保機(jī)器人持續(xù)奔跑時依然保持身體平衡。同時,增加轉(zhuǎn)彎、斜坡、崎嶇路面等多種擾動訓(xùn)練,機(jī)器人可以實時調(diào)整步態(tài)和全身動作,靈活應(yīng)對復(fù)雜路況,最終達(dá)到機(jī)器人奔跑時更穩(wěn)健、更泛化。
在機(jī)器人本體方面,“天工Ultra”通過結(jié)構(gòu)的持續(xù)優(yōu)化,找到輕量化與剛強(qiáng)度的平衡點,加上巧妙的緩沖結(jié)構(gòu),實現(xiàn)腿足的剛?cè)狁詈显O(shè)計,最終達(dá)到長距離奔跑本體不損壞。此外,通過結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計、關(guān)節(jié)導(dǎo)熱技術(shù)以及整機(jī)熱仿真技術(shù),使關(guān)節(jié)達(dá)到熱平衡,讓機(jī)器人可以長時間持續(xù)奔跑。
要攻克哪些關(guān)鍵難題?
本次賽事起點位于北京南海子公園一期南門,途經(jīng)南海子公園、文博大橋、泡桐大道等標(biāo)志性點位和中芯國際、可口可樂、京東等重點企業(yè),終點設(shè)在國家信創(chuàng)園。
當(dāng)人類選手與人形機(jī)器人站在同一個賽道、同一時間起跑,人機(jī)的互動變得更加真實和觸手可及。然而,馬拉松對人形機(jī)器人而言,堪稱技術(shù)“煉獄”,雙足機(jī)器人需完成21公里、約25萬次關(guān)節(jié)運(yùn)動的極限測試,涉及動態(tài)平衡、關(guān)節(jié)散熱、能源續(xù)航等關(guān)鍵技術(shù)。
此次馬拉松賽,無疑是對人形機(jī)器人在真實環(huán)境中綜合性能的一次系統(tǒng)性檢驗。
北京人形機(jī)器人創(chuàng)新中心工作人員表示,“天工Ultra”因其大功率的一體化關(guān)節(jié)、低慣量腿部結(jié)構(gòu)設(shè)計,在奔跑速度上極具爆發(fā)力。有了這些得天獨(dú)厚的先天條件,還需要重點解決機(jī)器本體的可靠性和穩(wěn)定性、關(guān)節(jié)發(fā)熱等問題。
“機(jī)器人奔跑時,雙腳交替重踏地面,持續(xù)的沖擊和振動給機(jī)器本體帶來極大的強(qiáng)度和疲勞損傷。天工Ultra通過結(jié)構(gòu)的持續(xù)優(yōu)化,找到輕量化與剛強(qiáng)度的平衡點,加上巧妙的緩沖結(jié)構(gòu),實現(xiàn)腿足的剛?cè)狁詈显O(shè)計,最終達(dá)到長距離奔跑本體不損壞。此外,通過結(jié)構(gòu)的輕量化設(shè)計、關(guān)節(jié)導(dǎo)熱技術(shù)以及風(fēng)冷散熱技術(shù),使關(guān)節(jié)達(dá)到熱平衡,讓機(jī)器人可以長時間持續(xù)奔跑?!?/p>
張淼則分析,機(jī)器人跑半馬的挑戰(zhàn)主要在于硬件穩(wěn)定性,包括本體和關(guān)節(jié)的承受力、耐久性、散熱,以及電池的續(xù)航、能量管理等。當(dāng)然,軟性的部分,比如運(yùn)控的算法也很重要,對于馬拉松這樣長續(xù)航的戶外作業(yè),機(jī)器人需要有很好的抗干擾能力,我們參賽的機(jī)器人CASBOT SE采用深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)的方法,能夠讓機(jī)器人在遇到不平整路面或者其他外力干擾時,能夠快速調(diào)整自己的動作,保持平衡和穩(wěn)定性。
可見,人形機(jī)器人的“21公里長征”,不僅是技術(shù)的試金石,更是人類探索智能體極限的里程碑。通過這場賽事,我們得以窺見未來“人機(jī)共融”社會的無限可能。
而在這場技術(shù)大比拼背后,是千億資本押注高密度電池與仿生算法,賽事驗證的技術(shù)將快速應(yīng)用于物流搬運(yùn)、醫(yī)療康復(fù)與家庭陪護(hù)。當(dāng)雙足機(jī)器人突破21公里體能極限,一場產(chǎn)業(yè)變革或也將沖刺來臨。
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