從“害羞狂奔”到1500米耐力賽, 機器人一天多次刷新人類紀錄

AI速讀
第二屆世界人形機器人運動會田徑決賽圓滿落幕,天工機器人憑藉技術突破包攬三金。其中400米大型組成績縮短至38.15秒,較去年進步近50秒。技術核心在於關鍵電機功率升級、破風設計及全自主導航系統的導入,使機器人不再依賴巡線。此外,1500米賽事則將考驗重點轉向散熱管理與長時間協同工作的穩定性。專家與投資人認為,此類比賽不僅是追求速度,更是為了驗證機器人在複雜現實環境(如物流、救災)中高強度移動的實操能力。

雙臂抬到臉旁,身體大幅前傾,一台身高不到1.4米的機器人以一種近乎“捂臉狂奔”的姿態衝過終點。

8月23日下午和晚間,第二屆世界人形機器人運動會迎來多個田徑項目的決賽。其中在400米小型組決賽中,天工機器人Omni以45.66秒奪冠。因為奔跑時身體前傾、雙手靠近臉部,獨特的“害羞式跑姿”成為賽場上的搶鏡一幕。

稍早結束的400米大型組決賽中,天工Ultra機器人率先沖線,以38.15秒奪冠。使用了榮耀閃電機器人的追風仔仔和驚鴻動力隊分獲二、三名。

今晚進行的1500米決賽中,來自天工機器人的天卓隊以2分21秒64的成績奪得冠軍。天工機器人一天包攬三金,榮耀機器人拿到多個獎牌,去年在田徑項目表現出色的宇樹機器人暫未在田徑項目斬獲獎牌。

今天多個項目的田徑決賽,人形機器人的成績多次超越人類運動員紀錄。但它們考驗的不是同一種能力——如果說400米還在追問自主完賽的機器人“能跑多快”,到了1500米,問題已經變成:一台機器人能不能在持續高速運動中控制節奏、處理彎道和散熱,並把穩定的跑姿一直保持到終點。

一年時間從88秒跑進40秒

今年機器人400米最直觀的變化是速度。

去年首屆世界人形機器人運動會400米決賽中,高羿科技使用宇樹H1機器人以1分28秒03奪冠,北京人形機器人創新中心使用天工Ultra參賽的兩支隊伍獲得亞軍和季軍。

一年之後,今年400米大型組冠軍成績已經達到38.15秒。與去年的冠軍成績相比縮短了近50秒。

而且機器人還在不斷刷新自己的成績。此前預賽中,天工隊以39.70秒獲得小組第一,到了決賽又將成績提高到38.15秒。

這種提速並不只是讓機器人的腿邁得更快。北京人形機器人創新中心相關人士對第一財經記者表示,相比去年,今年天工Ultra在關節電機、構型和散熱等方面均進行了升級。更大功率的關鍵電機提高運動能力和爆發力,同時採用輕量化和破風設計,以減少高速奔跑時的阻力。

演算法也開始針對不同距離“專項訓練”。北京人形機器人創新中心運動控制演算法專家韓剛告訴記者,100米、400米和1500米對機器人提出的要求並不一樣。“100米要求加速快,400米和1500米要求彎道快。”尤其到了400米,機器人不只需要在直道上加速,還要高速過彎。如何調整重心、保持身體穩定,同時控制關節溫度,都會影響最終成績。

今年田徑比賽的另一個變化是人類操作員“消失”了。

去年田徑比賽中,記者在現場有不少人類操作員跟著機器人一起奔跑,還出現了機器人在奔跑中把人類撞倒的情況。但今年除了100米障礙賽和400米障礙賽外,其餘項目都需要機器人全自主完成。也就是起跑由操作人員向機器人下達一次指令,起跑後全程由機器人自主完成比賽(自主決策、自主跑動) 。

天工機器人技術人員介紹,去年機器人主要採用巡線方式,也就是通過識別跑道線完成比賽;今年則升級為通過定位建圖進行自主導航,不再需要一直“盯著”賽道線,也能夠在賽道內高速奔跑。

從外部看,這種技術變化遠沒有38.15秒的成績那麼醒目,但對於機器人未來真正進入現實環境可能更加重要。現實中的巡檢、物流和搶險救災場景不會永遠提供一條清晰的白線,機器人需要一邊高速移動,一邊判斷自己在那裡、應該往那裡走。

小型組冠軍的“害羞式跑姿”,其實同樣是機器人為了追求速度形成的結果。韓剛介紹,這台機器人強在腰和腿,在奔跑過程中會主動將身體不斷向前壓,降低重心,保持較高步頻的同時進一步增加步幅。重心越低,能夠邁出的步幅越大,因此最終形成了身體明顯前傾、雙手靠近臉部的誇張姿態。

看起來像“害羞”,實際上想的只有一件事:跑得更快。

機器人面對體力考驗

從400米到1500米,比賽距離的增加實際上在不斷延長機器人的“壓力測試”時間。在今晚的1500米決賽現場,記者看到有多支機器人參賽隊伍未完成比賽。

去年靈翌科技(宇樹科技子公司)以6分34秒的成績奪得1500米跑冠軍,今年冠軍成績大幅壓縮到3分鐘內,前三名均超過人類紀錄。但宇樹今年未獲獎牌。據記者瞭解,未來幾天宇樹機器人還將出現在跳遠、原地跳高、400米障礙、自選拳術等比賽中。

人類運動員長跑會遇到體能下降,人形機器人也有自己的“疲勞”方式——關節和電機發熱。隨著持續高速運動,機器人關節和電機溫度會上升,硬體狀態隨之發生變化,原本訓練好的動作也可能出現偏差。通常步幅越小,步態調整越靈活;步幅越大,機器人轉向控制難度越大。

韓剛舉例稱,一台機器人第一圈跑下來時,可能還能保持標準的過彎姿態,身體傾斜到較大角度而不摔倒;但跑到三四圈之後,隨著關節持續發熱,還能不能保持相同的穩定性,就需要控制演算法與硬體共同配合。

和人類長跑相似,機器人的長跑也不能只想著一直跑到最快。“你又希望它快,然後你又不希望它跑的地方過熱。”韓剛說,這就意味著在比賽策略上需要進行折中。

參賽的榮耀賽隊也給出了類似判斷,將不同距離的技術要求概括為“100米看極限爆發,400米兼顧速度與散熱,1500米還要處理節奏、彎道和耐久”。其參賽機器人同樣針對高負荷運動進行了散熱和關節系統設計。

這也是1500米比賽比單純刷新速度更值得關注的地方。一台機器人跑得快,可以依賴高功率電機、關節和運動控制演算法;但如果要高速跑完1500米,就需要電池、電機、關節、散熱、導航和控制系統長時間協同工作。任何一個環節出現問題,都可能在幾圈之後被放大。

跑道只是測試場。一位在運動會現場觀看了比賽的投資人對第一財經記者表示,競速比賽一方面是在不斷提高機器人運動能力的上限,另一方面也把硬體可靠性推向極限。這些能力未來並不是為了讓機器人留在跑道上,而可能遷移到長距離巡檢、物流以及複雜環境搶險救災等需要高強度移動的場景。

她同時對記者表示,運動會展現了機器人的實力,但又不代表機器人的全部實力,通常那些專門為運動會做足準備的機器人表現會更好。

田徑比賽還沒有結束。下周進行的100米決賽,將把機器人的考驗從耐力重新拉回極限速度和爆發力。 (第一財經資訊)