0次浏览 发布时间:2025-04-27 17:30:00
探访人形机器人马拉松
2025年4月19日,北京亦庄经济技术开发区举办了全球首个人形机器人半程马拉松。近年来,中国机器人行业一直在全力以赴,随着70多万家机器人相关企业推动创新,中国人形机器人,正达成重大里程碑取得重大技术飞跃,并开始进行现实世界的试水。
本期《近观中国》特邀拉脱维亚观察员安泽到达现场,和世界共同见证这一历史时刻。参赛的机器人都有哪些?它们各自都有怎样的性能和优劣势?背后的技术团队进行过哪些创新和迭代?中国人形机器人技术究竟走到了哪一步,何时才能走进家庭?
全球首次!
此次比赛,共有二十家公司和大学参赛,机器人与人类选手一起出发,挑战同样长达约二十一公里的赛道,这不仅是对机器人机体耐力的挑战,也是对研发团队人工智能突破的考验。
参赛机器人必须拥有双足,不能是轮足。它们被排成两列,距离大约为三米,同一发令枪响时,机器人与人类选手一同起跑。但出于安全考虑,主办方用屏障和绿化带将机器人和人类选手的跑道分隔开来。
机器人选手的出场顺序也有讲究。在这场半马正式开始之前,机器人们已经进行过一场决定出场顺序的5公里的排位赛。配速越高的机器人,出发顺序越靠前,俗称“种子选手”。
与机器人一同行进的是领跑员和陪跑员,工作车紧随其后。车上有工作人员、工程师和随行裁判。每个参赛机器人出发时间间隔1分钟,原则上不超过2分钟。
天工Ultra机器人率先出发,接着是松延动力的N2机器人“旋风小子”和上海卓益得的身材纤细、有长续航能力的机器人。
现场还出现了一台很Q的机器人,安泽被可爱到了。它是此次比赛中个头最小的参赛者,名叫“小巨人”。身高75厘米,体重10公斤,以每小时2.2公里的速度奔跑。
在赛场上,安泽看到了“老熟人”——半醒机器人。此前,这款机器人在北京智慧电竞赛事中心进行测试时,安泽就已经和它见过面。
半醒机器人在测试过程中出现了摔倒的情况。团队成员告诉安泽,这次摔倒一方面可能是因为电量不足,另一方面也可能是电机过热。针对比赛中可能出现的电机过热问题,团队人员准备了降温措施,另外还准备了换用的4个机器人。
机器人电机发热时可达到80℃,散热是长距离行走的难点。根据比赛规则,更换机器人和不在补给站换电池,都会相应罚时,机器人成绩为比赛计时与罚时的总和。以半醒机器人为例,尽管它完赛用时4小时2分19秒,但由于更换了五次机器人,最终成绩为5小时27分19秒。
天工开物 一马当先
比赛如火如荼,最先出发的天工Ultra机器人,以每小时七到八公里的速度始终处于领先位置,吸引了大量关注。
天工由北京人形机器人创新中心设计研发。2025年2月天工创造了历史,成为第一个自主爬上100多级户外台阶的人形机器人。不到一年的时间里,它的奔跑时速由6公里提升到了12公里。
3个月前,天工第一次尝试半程马拉松时,还得用绳子将一端固定在吊车上,用遥控器控制它方向。跑完21公里,需要8个小时。
仅仅一个月后,天工便摆脱了遥控器,由领跑员佩戴着信号发射器,引领它前进。天工搭载的“慧思开物”平台,能高效协同大小脑,提前数百毫秒计算平衡、速度和姿势的变化,同时协调数十个关节。
跑步的每一步都会使膝盖和脚承受巨大的压力,反复的压力增加了螺钉松动和结构故障的风险。就在赛前5天的路测中,天工Ultra的左踝关节一度断裂,工程师要靠计算,让金属关节学会“软着陆”。
魏嘉星(北京人形机器人创新中心品牌公关负责人):“之前也遇到过非常多的问题,也是在不断地克服。我们的天工差不多一米八,身高越高,其实会对整个身体的平衡性产生更大的挑战,包括对平衡性的运控算法、一些能耗的加剧、关节承受的压力。我们通过人形机器人马拉松,在整个过程中去发现可能会遇到的一系列问题,然后再去攻克这些行业内的关键共性技术难题。”
不少市民来到现场为机器人们摇旗呐喊,其中甚至有其他国家大使馆的外交官们。安泽在等待冠军产生的间隙对他们进行了采访,大家都很关注机器人未来的发展。很多老百姓都希望机器人能够早日进入家庭,成为自己的小帮手。
第一位人类选手,以1小时38分,完成了半程马拉松。而天工Ultra以2小时40分42秒的成绩,夺得了人形机器人冠军,途中换了三次电池,摔倒过一次,但并没有更换过机器人。天工Ultra的这个成绩甚至比不少人类选手还要好,网友们隔空评价:“跑得简直要飞起来了!”
而亲眼见证了天工Ultra夺冠的安泽,也被它的奔跑技能所震惊,直呼“叹为观止”!
天工拥有极强的运动能力,但这只是个开始。它还具备自然交互任务精准规划、双臂协同灵巧操作、多技能执行等能力,未来有望在工业制造、物流分拣、特种作业等多领域执行任务。相信在不远的将来,天工还会进入家庭,帮忙人们做家务和照顾老人。
小个子却跑出大优势
比赛中,来自北京的松延动力的两个N2机器人“小顽童”和“旋风小子”稳居第二位和第三位。安泽也探访了它们赛前训练的情况。因为个子不高,包括安泽在内的不少人,赛前并不看好像这两款N2机器人,但结果却让人大跌眼镜。小个子如何跑出优势?
崔文昊(松延动力算法副总裁):“它的速度能达到大概2.3米每秒,如果不是考虑这种长距离的话,最大速度能达到3.5米每秒。这次,我们对它们的脚踝电机和连杆之间的连接处做了一些加强。第一次测试,脚踝电机和连杆之间的连接处跑到十五公里的时候断了,现在我们加了三个定位销,这样它就可以跑完全程。另外,跑步的时候,我们会把胶底的脚底板换成跑步鞋,我们会派出两个不同的跑法,去完成整个马拉松。一个是为了尽可能跑得快,一个是为了尽可能跑得像人。”
N2机器人有18个高性能关节,先进的驱动系统和硬件结构,能连续空翻,成功率达90%以上。
“小顽童”和“旋风小子”常常只有一两百米的间距,每当对方出现故障时,另一方就乘机超越,竞跑呈现白热化。最终,跑得更慢、出发更晚的“小顽童”以3小时37分50秒的成绩,斩获亚军。
姜哲源(松延动力董事长):“我们机器人的尺寸是一个巨大劣势,真正能跑赢,最核心的原因是我们算法优势和硬件本体的一些冲刺爆发力的优势。‘小顽童’成绩好是因为最终机器坏得少。”
输给了“小顽童”的“旋风小子”最终却并没有顺利斩获第三名,竞争者出现了。
长续航 不换电
此次比赛中,唯一一台全程没有换电的机器人叫“行者二号”,它最终完赛成绩是4小时25分56秒,战胜过了四次更换机器人的“旋风小子”,夺得了季军。
“行者二号”身材纤细,高约1.7米,但重量仅为28公斤,这款机器人在比赛中保持着每小时5.4公里的稳定速度。它的上一代机器人“行者一号”,在2015年创造了历史获得过足式机器人行走最远距离吉尼斯世界纪录。用一块电池,可以行走百公里。
李清都(卓益得创始人 上海理工大学教授):“续航问题是我我们团队一直想解决的问题。十年前,‘行者一号’用了零点八度电连续走了五十四小时。我们知道电池的能量密度是受限的,这么多年来,锂电池的能量密度每年都提升得很少。在这种情况下,我就想我们有没有机会通过仿生的手段,比如说用机件驱动模拟人的肌肉的方式,是不是有机会能把续航问题给突破了。这个有点类似于我们人走路的方式,人走路实际上是几块肌肉同时在发力,所以这个也是一样,比说这两个电机同时在驱动膝关节或者踝关节。”
李清都从小就梦想着应对能源挑战和制造机器人。20年来,他发表了70余篇SCI期刊论文。2019年,上海理工大学成立了机器智能研究院,李清都招募同样对机器人有浓厚兴趣的学生研发的人形机器人,已经完成4次版本迭代。
李清都(卓益得创始人 上海理工大学教授):“机器人半马比赛是历史上头一次,这么多人照着一个几乎不可能的一个目标去尝试冲刺一下,意义非常重大。我觉得通过做这件事,我们团队这些人说不定能够在机器人发展史上抹下自己的一笔。”
安泽还遇到了哪些有趣的机器人,又看到了哪些有关机器人的新发展?更多精彩内容,敬请关注本期《近观中国》节目~
制片人:张小玲
编导:李杰
编辑:于二丫
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