2025年4月19日,北京亦莊經濟技術開發區舉辦了全球首個人形機器人半程馬拉松。近年來,中國機器人行業一直在全力以赴,隨著70多萬家機器人相關企業推動創新,中國人形機器人,正達成重大里程碑取得重大技術飛躍,並開始進行現實世界的試水。
本期《近觀中國》特邀拉脫維亞觀察員安澤到達現場,和世界共同見證這一歷史時刻。參賽的機器人都有那些?它們各自都有怎樣的性能和優劣勢?背後的技術團隊進行過那些創新和迭代?中國人形機器人技術究竟走到了那一步,何時才能走進家庭?
此次比賽,共有二十家公司和大學參賽,機器人與人類選手一起出發,挑戰同樣長達約二十一公里的賽道,這不僅是對機器人機體耐力的挑戰,也是對研發團隊人工智慧突破的考驗。
參賽機器人必須擁有雙足,不能是輪足。它們被排成兩列,距離大約為三米,同一發令槍響時,機器人與人類選手一同起跑。但出於安全考慮,主辦方用屏障和綠化帶將機器人和人類選手的跑道分隔開來。
機器人選手的出場順序也有講究。在這場半馬正式開始之前,機器人們已經進行過一場決定出場順序的5公里的排位賽。配速越高的機器人,出發順序越靠前,俗稱“種子選手”。
與機器人一同行進的是領跑員和陪跑員,工作車緊隨其後。車上有工作人員、工程師和隨行裁判。每個參賽機器人出發時間間隔1分鐘,原則上不超過2分鐘。
天工Ultra機器人率先出發,接著是松延動力的N2機器人“旋風小子”和上海卓益得的身材纖細、有長續航能力的機器人。
現場還出現了一台很Q的機器人,安澤被可愛到了。它是此次比賽中個頭最小的參賽者,名叫“小巨人”。身高75釐米,體重10公斤,以每小時2.2公里的速度奔跑。
在賽場上,安澤看到了“老熟人”——半醒機器人。此前,這款機器人在北京智慧電競賽事中心進行測試時,安澤就已經和它見過面。
半醒機器人在測試過程中出現了摔倒的情況。團隊成員告訴安澤,這次摔倒一方面可能是因為電量不足,另一方面也可能是電機過熱。針對比賽中可能出現的電機過熱問題,團隊人員準備了降溫措施,另外還準備了換用的4個機器人。
機器人電機發熱時可達到80℃,散熱是長距離行走的難點。根據比賽規則,更換機器人和不在補給站換電池,都會相應罰時,機器人成績為比賽計時與罰時的總和。以半醒機器人為例,儘管它完賽用時4小時2分19秒,但由於更換了五次機器人,最終成績為5小時27分19秒。
比賽如火如荼,最先出發的天工Ultra機器人,以每小時七到八公里的速度始終處於領先位置,吸引了大量關注。
天工由北京人形機器人創新中心設計研發。2025年2月天工創造了歷史,成為第一個自主爬上100多級戶外台階的人形機器人。不到一年的時間裡,它的奔跑時速由6公里提升到了12公里。
3個月前,天工第一次嘗試半程馬拉松時,還得用繩子將一端固定在吊車上,用遙控器控制它方向。跑完21公里,需要8個小時。
僅僅一個月後,天工便擺脫了遙控器,由領跑員佩戴著訊號發射器,引領它前進。天工搭載的“慧思開物”平台,能高效協同大小腦,提前數百毫秒計算平衡、速度和姿勢的變化,同時協調數十個關節。
跑步的每一步都會使膝蓋和腳承受巨大的壓力,反覆的壓力增加了螺釘鬆動和結構故障的風險。就在賽前5天的路測中,天工Ultra的左踝關節一度斷裂,工程師要靠計算,讓金屬關節學會“軟著陸”。
魏嘉星(北京人形機器人創新中心品牌公關負責人):“之前也遇到過非常多的問題,也是在不斷地克服。我們的天工差不多一米八,身高越高,其實會對整個身體的平衡性產生更大的挑戰,包括對平衡性的運控演算法、一些能耗的加劇、關節承受的壓力。我們通過人形機器人馬拉松,在整個過程中去發現可能會遇到的一系列問題,然後再去攻克這些行業內的關鍵共性技術難題。”
不少市民來到現場為機器人們搖旗吶喊,其中甚至有其他國家大使館的外交官們。安澤在等待冠軍產生的間隙對他們進行了採訪,大家都很關注機器人未來的發展。很多老百姓都希望機器人能夠早日進入家庭,成為自己的小幫手。
第一位人類選手,以1小時38分,完成了半程馬拉松。而天工Ultra以2小時40分42秒的成績,奪得了人形機器人冠軍,途中換了三次電池,摔倒過一次,但並沒有更換過機器人。天工Ultra的這個成績甚至比不少人類選手還要好,網友們隔空評價:“跑得簡直要飛起來了!”
而親眼見證了天工Ultra奪冠的安澤,也被它的奔跑技能所震驚,直呼“歎為觀止”!
天工擁有極強的運動能力,但這只是個開始。它還具備自然互動任務精準規劃、雙臂協同靈巧操作、多技能執行等能力,未來有望在工業製造、物流分揀、特種作業等多領域執行任務。相信在不遠的將來,天工還會進入家庭,幫忙人們做家務和照顧老人。
比賽中,來自北京的松延動力的兩個N2機器人“小頑童”和“旋風小子”穩居第二位和第三位。安澤也探訪了它們賽前訓練的情況。因為個子不高,包括安澤在內的不少人,賽前並不看好像這兩款N2機器人,但結果卻讓人大跌眼鏡。小個子如何跑出優勢?
崔文昊(松延動力演算法副總裁):“它的速度能達到大概2.3米每秒,如果不是考慮這種長距離的話,最大速度能達到3.5米每秒。這次,我們對它們的腳踝電機和連桿之間的連接處做了一些加強。第一次測試,腳踝電機和連桿之間的連接處跑到十五公里的時候斷了,現在我們加了三個定位銷,這樣它就可以跑完全程。另外,跑步的時候,我們會把膠底的腳底板換成跑步鞋,我們會派出兩個不同的跑法,去完成整個馬拉松。一個是為了儘可能跑得快,一個是為了儘可能跑得像人。”
N2機器人有18個高性能關節,先進的驅動系統和硬體結構,能連續空翻,成功率達90%以上。
“小頑童”和“旋風小子”常常只有一兩百米的間距,每當對方出現故障時,另一方就乘機超越,競跑呈現白熱化。最終,跑得更慢、出發更晚的“小頑童”以3小時37分50秒的成績,斬獲亞軍。
姜哲源(松延動力董事長):“我們機器人的尺寸是一個巨大劣勢,真正能跑贏,最核心的原因是我們演算法優勢和硬體本體的一些衝刺爆發力的優勢。‘小頑童’成績好是因為最終機器壞得少。”
輸給了“小頑童”的“旋風小子”最終卻並沒有順利斬獲第三名,競爭者出現了。
此次比賽中,唯一一台全程沒有換電的機器人叫“行者二號”,它最終完賽成績是4小時25分56秒,戰勝過了四次更換機器人的“旋風小子”,奪得了季軍。
“行者二號”身材纖細,高約1.7米,但重量僅為28公斤,這款機器人在比賽中保持著每小時5.4公里的穩定速度。它的上一代機器人“行者一號”,在2015年創造了歷史獲得過足式機器人行走最遠距離吉尼斯世界紀錄。用一塊電池,可以行走百公里。
李清都(卓益得創始人 上海理工大學教授):“續航問題是我我們團隊一直想解決的問題。十年前,‘行者一號’用了零點八度電連續走了五十四小時。我們知道電池的能量密度是受限的,這麼多年來,鋰電池的能量密度每年都提升得很少。在這種情況下,我就想我們有沒有機會通過仿生的手段,比如說用機件驅動模擬人的肌肉的方式,是不是有機會能把續航問題給突破了。這個有點類似於我們人走路的方式,人走路實際上是幾塊肌肉同時在發力,所以這個也是一樣,比說這兩個電機同時在驅動膝關節或者踝關節。”
李清都從小就夢想著應對能源挑戰和製造機器人。20年來,他發表了70余篇SCI期刊論文。2019年,上海理工大學成立了機器智能研究院,李清都招募同樣對機器人有濃厚興趣的學生研發的人形機器人,已經完成4次版本迭代。
李清都(卓益得創始人 上海理工大學教授):“機器人半馬比賽是歷史上頭一次,這麼多人照著一個幾乎不可能的一個目標去嘗試衝刺一下,意義非常重大。我覺得通過做這件事,我們團隊這些人說不定能夠在機器人發展史上抹下自己的一筆。”
(鳳凰衛視)