2小時40分跑完半馬!它不是人類!


#人形機器人#馬拉松科技化#AI落地應用#智慧製造

親愛的藏金洞友們:

它不是人類,卻沖線了!

“我天,他居然跑完了?!”

現場一片驚呼。

北京亦莊半馬的終點線,迎來了史上第一位以「非人類」身份完賽的半馬選手-天工Ultra。

它高1米8,重55公斤,沖線成績—— 2小時40分42秒

比不少業餘跑者還快!

你沒聽錯,這不是科幻片,這是現實。

2025年4月19日,全球首場「人形機器人半程馬拉松」正式鳴槍開跑,20支機器人戰隊與1.2萬人類選手分道競速,這場融合鋼鐵與汗水的對決,把全場氣氛拉滿。

人機同賽,跑進時代分水嶺

“跑得再快,不如跑得長遠。”

但這一次,機器人真的「跑遠了」。

過去我們看波士頓動力的Atlas做個跳躍翻滾就已經拍手叫好,如今,它的中國「對手們」直接上了21公里賽道

這場比賽不是實驗室裡的短時炫技,而是對能源、結構、步態、環境感知等全鏈路能力的終極考驗。

最重要的是,這場「科技半馬」開創了全球首例「人機同場、分道競技、正式記時」的體育賽事模式,甚至還設有「換機罰時」規則、步態評比獎、8K直播系統、虛擬彈幕社群。

你以為是體育比賽,其實是大型人形機器人壓力測試現場

「天工Ultra」:不是硬卷,是演算法飛

這次奪冠的“天工Ultra”,堪稱本體美學與演算法工業的雙重奇蹟。

  • 速度拉滿:從去年6km/h提速至12km/h;
  • 能耗最佳化:續航力提效15%,電池更換3次,仍穩住完賽;
  • 智慧升級:搭載「慧思開物」平台,實現「一腦多機」推理能力;
  • 核心突破:解決了步態協調、關節發熱、風阻感知等三大卡脖子難題。

據天工團隊技術負責人魏嘉星透露,他們在備賽中模擬了超過2000種地形組合,並通過多模態AI自監督學習,讓機器人在虛擬空間中自我「磨煉」。

說穿了,這不是機械暴力碾壓,而是AI身體力行地練出來的肌肉記憶

技術難點:這是AI的“體能地獄”,不是炫技舞台

你以為是跑步?對機器人來說,是場21公里的「煉獄綜合考驗」。

這不是炫技秀,而是一次覆蓋整個人形機器人全端能力的「壓力測試」。它打的,不是肌肉,是演算法、能源管理、機械結構與感知系統的「總帳」。

🧠 1. 能源管理與電池續航力:續航力焦慮比人類還嚴重

人形機器人靠電池供能,但鋰電池的能量密度只有250-300Wh/kg,遠低於人類脂肪高達10,800Wh/kg的「原始外掛」。

這意味著——機器人每跑幾公里就得「找電」。本次比賽冠軍“天工Ultra”全程就換了3次電池,每次還得“罰時10分鐘”,相當於“邊跑邊喝油”。

未來雖有固態電池在實驗室能做到500Wh/kg,但短期上不了賽道。且機器人奔跑中電機持續高負載運轉,溫度可達80℃,若不通過風冷+石蠟相變材料降溫,輕則降頻,重則停機。

這點對比人類——流汗、喘氣、喝水就能降溫,AI真是「硬體打工人」。

🤖 2. 步態控制與仿人運動:每一步都可能“撲街”

要讓機器人像人一樣跑,不是走直線,而是維持一個動態「平衡態」。

人類靠前庭系統+視覺+觸覺協同調節重心,機器人則靠多模態資料輸入+模型預測控制(MPC)+強化學習搞平衡。

以「天工」為例,它採用仿生液壓關節設計,透過RL(強化學習)在虛擬環境中訓練數千小時,不斷修正腳步落點與力矩分佈。

而美國波士頓動力的Atlas雖然能跳躍翻滾,但其MPC演算法每秒執行上千次的姿態修正,依然只能持續運動幾分鐘——因為每秒就是對晶片和感測器的「超頻暴擊」。

更難的是,機器人腳底通常只有位數的壓力感測器(特斯拉Optimus為6個),遠不如人腳底的20萬個感知點。一個井蓋、一塊鵝卵石,分分鐘摔倒。

👁 3. 環境感知與地形適應:複雜地形才是真王炸

別以為馬拉松都是平路。

亦莊賽道包括柏油馬路、石子路、草地坡道、濕滑彎道,還有風阻、光影變化……這對機器人感知系統來說是「修羅場」等級的挑戰。

本次參賽機器人普遍採用雷射雷達+IMU+視覺攝影機三重融合:

  • 雷達(10Hz):做距離測量;
  • 視覺(30fps):識別顏色/標誌;
  • IMU(1000Hz):感知震動和傾斜。

但問題來了-資料融合處理會有50-100ms延遲,足以在高速奔跑中引發姿態漂移或反應遲鈍。

「旋風小子」戰隊就特別為井蓋問題做了足底感測器最佳化方案,實現精度更高的動態重心調整。

還有隊伍在機器人腳上“套鞋”,以增加摩擦力並起到物理緩衝效果。是的,機器人也得穿跑鞋。

🦿 4. 結構強度與關節耐力:不是誰都有鋼鐵之軀

一場半馬,對人類是耐力考驗,對機器人是結構極限挑戰

每個落地動作,踝關節要承受3倍體重衝擊力。 55公斤的“天工Ultra”,落地就是160公斤的壓力,這樣的衝擊需要靠液壓緩衝+仿生軟骨來吸收。

為了不“踩爆自己”,各隊紛紛上輕量化材料:

  • 碳纖維骨架:抗壓又輕盈;
  • 剛柔耦合結構:模仿人體關節彈性;
  • 陶瓷軸承:抗疲勞但價格昂貴(比一般軸承貴10倍)。

尤其是諧波減速器,這種關鍵傳動元件在高速運動下會加速磨損,理論壽命1萬小時,而一次高強度馬拉松就可能「耗掉」數百小時。

🚧 5. 自主導航與障礙規避:靠演算法「閃人類」不撞人

本次比賽中,機器人與人類共享賽道,雖然中間設有綠化隔離帶和鐵馬,但導航避障仍是壓迫級難題

主要方法包括:

  • 動態視窗法(DWA):即時規劃路徑;
  • 人工勢場法:模擬障礙「斥力」建圖。

部分機器人採用視覺引導+腰部信標跟隨領航員的方式,邊跑邊避人。

但挑戰在於:避障反應必須低於20ms,否則就撞了;同時還要即時保持路徑規劃、配速調整和目標定位的動態平衡。

而且必須做到「禮貌」──輕微碰撞人類也可能帶來爭議。東京大學實驗顯示,機器人最大可承受側推力僅20N,低於人類容忍閾值。

🧩 6. 安全保障與人機協同:不僅要跑得快,更要“穩”

主辦方特別要求機器人必須有領跑員+技術工程師隨行,避免突發狀況。

「天工Ultra」配備的是「腰部信標+視覺標記」混合定位方式,未來目標則是完全「脫人獨跑」。

但這涉及兩個維度:

  • 實體安全:避免高能量部件失控,如鋰電池洩漏或電機爆轉;
  • 倫理與規則:一旦機器人與人類接觸或故障,要如何仲裁?是否退賽?誰負責?

這正是人機共存的複雜性──不是把機器放到人群裡就完了,還要建好制度。

“讓機器人跑21公里,不是為了拼速度,是為了讓它學會'像人一樣活著'。”

從馬拉松到礦山巡檢,AI「腳步」已落地

很多人會問:機器人跑步了又怎麼樣?不就是好玩一下嗎?

其實不然。

能跑步,代表它能:

  • 長時間、自主完成任務
  • 適應複雜環境
  • 與人類安全協作

這些正是工業現場、危險區域、物流分揀、災難救援、老年看護最需要的能力!

馬拉松不是終點,而是起點。它是智能體落地的第一公里,也是信任機制建立的起跑線

洞主有話說

中國的機器人,終於跑了起來。

有人看的是“科技炫技”,但我看的是中國標準在全球產業鏈中的起跑衝刺。

這場比賽不是為了冠軍,而是為了證明:

我們不僅能造「躺著動」的ChatGPT,也能造「站著幹活」的AI智能體。

一句話總結:

當AI開始奔跑,智慧社會就已經不遠了。

未來的世界,既有資料在雲端運轉,也有「人形AI」在你身邊奔跑。

願我們奔赴的,不只是賽道終點,而是智慧文明的下一站。 (藏金洞)