機器人跑半馬 秀出中國科技硬實力
北京的機器人半馬賽,參賽機器人個個看起來呆萌,背後隱藏的其實是相關國家和企業在科技戰場上的角力。到2029年,全球人形機器人產業規模預計將達到324億美元的龐大市場,中國機器人產業已準備好挑戰「機限」。
2025年4月19日,一場前所未有的機器人馬拉松比賽將全世界目光吸引到北京,這場名為「北京亦莊人形機器人半程馬拉松」的比賽,共有來自中國多地20支機器人賽隊「展示兼練兵」;而賽場也成了「面試現場」,藉此向全球投資人傳達,中國人形機器人產業發展已按下「加速鍵」,半馬只是起點,更遠目標是全世界都能用上中國製造的機器人。
比賽當天清晨7時30分,全球首場「人機共跑」半程馬拉松賽事正式開跑。據文匯報報導,全程21.0975公里的賽道上,不同身材的人形機器人邁著各具特色的步伐,在工程師們的操控和伴跑下開啟「人生」第一個馬拉松。為確保人機安全,比賽全程採用鐵馬或綠化帶隔離,機器人身邊通常陪伴兩位工程師,負責遙控和隨時監護機器人狀態。
檢驗機器人運動能力
據了解,此次每個參賽機器人須具備人形外觀,實現雙足行走或奔跑,禁止輪式結構;控制方式可選擇手動遙控(含半自主)或完全自主。為確保更多機器人能夠順利完賽,參賽團隊在比賽過程中可以更換電池,也可通過更換機器人以接力形式參加全程比賽。賽道沿線還設置了多個補給站,提供電池更換、機器人維護及數智醫療等後勤保障服務。
據介紹,賽事除了設置冠亞季軍之外,還設置完賽獎、最優耐力獎等系列獎項,並準備科技創新研發獎勵,激勵機器人研發團隊的創新突破。
經過激烈角逐,「天工Ultra」以2小時40分42秒的成績衝線奪冠。「天工Ultra」身高約1.8米、體重約55公斤,今年不僅將時速從6公里提升到最高峰值速度12公里,還通過搭載「一腦多能」、「一腦多機」的通用具身智能平台「慧思開物」變得更聰明。
天工隊發言人魏嘉星說:「為在此次馬拉松中取得優異成績,天工攻克了本體的穩定性、輕量化設計、關節長時間運動易發熱等硬件難題,還通過優化運動控制算法進一步增強了關節協調運動能力、步態協調能力和複雜地形通過能力等。參賽過程中『天工Ultra』的配速為7至8公里」。
松延動力的N2機器人獲亞軍,該企業創始人姜哲源對這個成績非常開心。畢業於清華大學的姜哲源表示,N2目前主要應用場景是科研教育、文娛導覽,「能夠做學校專業課的教具,也可在開業、婚慶活動中做接待導引」,在他看來,參賽最重要的意義就是「練兵」,讓團隊在設計指標之外提升機器可靠性。他希望未來中國機器人能夠走向世界服務全球。
世界首個機器人馬拉松同樣吸引了諸多外媒和在京國際友人的關注。有外媒向參賽機器人企業工作人員詢問:為什麼要讓機器人跑馬拉松?該工作人員回答說,通過賽事動態路況與複雜環境,可以檢驗機器人的運動控制、環境感知和能源管理等技術能力,對機器人的性能提出很多挑戰,參賽機器人既要應對長距離續航,還要在坡道、轉向等複雜路況下實現靈活運動。
在試錯中找到最優解
比賽過程中,大多數機器人跑來順利流暢,也有的在起步時意外跌倒、冒煙甚至頭掉了也一樣堅持繼續跑,這讓現場觀眾看得送上陣陣掌聲和加油聲。當機器人跑完馬拉松衝線的那一刻,很多觀賽的國際友人一邊拿著手機記錄,一邊不忘給機器人們加油助威,現場相當熱鬧,也體現了「摔倒後重整出發,科技進步就是在試錯中找到最優解」。
綜合新京報、第一財經報導,北京經濟技術開發區管理委員會副主任梁靚表示,這次人形機器人馬拉松比賽有四個特點。
一,它是一個測試和驗證的平台。看看人形機器人技術還有哪些需要攻關及優化。二,這同時也是一個科技成果的展示平台。三,這次馬拉松也是一個機器人應用推廣的平台,尤其今年會是人形機器人的量產元年,展示和應用推廣十分重要。四,構建了一個創新協作和合作的平台。
梁靚說,21公里的長距離測試以及不間斷奔跑,對機器人的多項技術都是巨大挑戰;「在這場賽事中,人形機器人與人同場競技,不僅能借助極限場景倒逼技術突破、展現標竿性應用成果,還能激發社會對『人機共生』的深度探討,進而提升公眾認知,促進機器人產業加速落地」。
在關注這場比賽的還有投資人。多位投資人表示,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。一名到場觀賽的私募基金管理者就說,「這次比賽恰好是一個機會,讓我們看一看機器人目前究竟跑得怎麼樣」。
結果是他從比賽中看到了目前機器人的穩定性、泛化性均有所缺失,但也看到了機器人團隊應對突發狀況的反應速度快,維修後就能迅速站上跑道,「這是我們所希望看到的有效失敗」。
參賽企業趁機搞宣傳
而投資者們更在意三個問題。其一,算法與技術能力。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。
在投資者們關注下,參賽企業也抓緊了機會宣傳,獲得一波商業流量。比如,獲得第2名的松延動力團隊採用「多機作戰」戰略,籌組了「小頑童」和「旋風小子」兩支隊伍,並且採用了這家公司今年3月最新發布的機器人N2。松延動力董事長姜哲源就在現場為N2打起廣告,喊出「5000訂金現場鎖單,價格3萬9900人民幣,買不了吃虧,買不了上當」。
而在北京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。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並創造更高的商業價值。這比單純跑完21公里更為重要。
腿長跑得快?機器人跑步4點揭密
北京此次人形機器人半馬比賽,除展現中國機器人產業的爆發力,也讓人關注到機器人在運動上的一些特質和操控技巧及運用。有機器人為了跑出好成績,和人類一樣必須先「減重」,挑選適合自己的跑鞋,以提升運動穩定性和續航能力。以下是許多人對這場賽事的好奇提問:
●腿長、腳大的機器人跑得愈快嗎?
據新京報報導,此次參賽的人形機器人身高各不相同,有像「夸父」機器人這樣身高170公分的大個頭,也有身高只有75cm的「小巨人」。
在大眾認知中,腿長的人在每一步中可以覆蓋更長的距離,有助於提高奔跑速度,而腳大的人則可以更好地與地面接觸,在奔跑過程中穩定性更好。那麼,腿長、腳大會讓機器人跑得更快、更穩嗎?
北京鋼鐵俠科技有限公司創始人張銳表示,有影響,但不多。「腿長確實能夠實現更大的邁步寬度,但具體還得結合算法的設計來看。另外,腳大也可能會降低速度,腳小可能更有利於通過石子路面。所以綜合來看,機器人的跑步速度和腿的長度、腳的大小不存在特別絕對的關係」。
●機器人跑馬拉松也需跑鞋助力嗎?
在前不久舉行的賽前夜間測試中,各參賽機器人提前亮相,並進行了5公里短途賽程的測試。機器人「N2」現場穿了一雙童鞋,顯得呆萌可愛,同時很多機器人也都穿上了「運動鞋」。
與人類相似,機器人穿鞋也是出於保護雙足和關節的考慮。張銳認為,給機器人穿鞋有利有弊,核心要看整個機器人的系統設計是剛性還是彈性,包括使用的算法是動態還是靜態。
「穿鞋的好處是鞋底相對通用。人走路的時候抬起腳後跟,腳面還是在支撐地面,這樣可以更好地適應更多的不同環境。而穿鞋的缺點是,不同的鞋,摩擦力和彈力不一樣。如果鞋跟機器人、地面特點不匹配,可能造成機器人與地面的摩擦力過大或過小,從而增加機器人行走的困難,」張銳表示。
●遇到石子路機器人如何保持平衡?
此次比賽人形機器人「跑團」從北京南海子公園起跑,途經泡桐大道、文博大橋等風景優美的亦莊打卡點,終點位於北京經開區國家信創園,全長超21公里賽道中,地形涵蓋了平坦柏油路、坑窪裂縫路、長緩坡、短陡坡路段以及石板路、草地、石子路等多種複雜路況。
張銳表示,因應這些路況,比賽過程中機器人需精準調整步伐、姿態,克服重力影響,精準控制動力與制動以免摔倒。「比如在石子路面,機器人以較快的速度通過,反而愈容易保持平衡。有點類似於我們騎自行車,用速度換平衡,速度愈慢,反而更容易傾倒」。
據悉,此次奪冠的北京人形機器人創新中心參賽選手「天工」,它所搭載的具身智能平台「慧思開物」配備了控制全身動作體態的「具身小腦」,可以實時對外界環境作出反應,從而通過調整步態來保證機器人的平衡。
●人形機器人跑半馬,有何意義?
「天工隊」技術負責人郭宜劼表示,人形機器人「跑馬」需要在具身智能「大小腦」和本體優化等層面進行準備。
具體而言,在具身智能方面,首先要不斷提高奔跑速度,探索關節力矩、轉速的峰值邊界;其次要提升運動穩定性,通過提升人形機器人在運動中對自身狀態、環境狀態感知的準確性,作出相應調整;此外,要盡量提高機器人奔跑的「擬人性」,通過導入人類的運動數據,讓人形機器人跑姿更自然。
機器人本體方面,郭宜劼表示,需要對機器人進行結構減重,找到重量與強度之間的平衡點,還要針對其腿部進行耦合設計,完善導熱和風冷散熱技術,提升運動穩定性和續航能力。
北京經濟技術開發區管理委員會副主任梁靚表示,人類跑馬拉松,可能是對身體素質、耐力和速度的挑戰,對機器人來說,更多的是對其可靠性、穩定性、持久性、包括安全性的挑戰,是對機器人關節協調運動、核心算法開發與適配等一系列技術方面的考驗,當然也會考驗工程師們的協同作戰能力。
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