全球首次“人机共跑”半马 让人大开眼界
版次:006 2025年04月21日
天工队选手天工Ultra(左二)在比赛中冲过终点
旋风小子队选手松延动力N2和团队在完赛后接受采访
小顽童队选手松延动力N2(前右)在比赛结束后
机器人在2025北京亦庄半程马拉松暨人形机器人半程马拉松活动现场进行表演
小巨人队选手北职大“0306”小巨人在比赛中挥手
希腊牧羊人、1896年夺得奥运史上首个马拉松冠军的斯皮里宗·路易斯不会想到,129年后在中国,机器人也能站上马拉松赛道。4月19日,2025北京亦庄半程马拉松暨人形机器人半程马拉松鸣枪起跑,这是全球首次“人机共跑”半程马拉松——20支人形机器人参赛队与人共跑21.0975公里,这让跑友们大开眼界。
一场全球前所未有的奔跑
早上7时,北京南海子公园出发点,氤氲未散,人潮涌动。赛道一侧,人类跑者把兴奋、新奇挂在脸上;另一侧,20支人形机器人参赛队在做着最后的赛前准备。
屏息凝神,静候发令……“砰!”7时30分,全球首次“人机共跑”的半程马拉松,鸣枪开跑。身高1.8米、体重55公斤的“天工Ultra”率先出发,在大功率一体化关节、腿足刚柔耦合设计“加持”下,稳定保持以7到8公里的时速前行,引得人群阵阵惊呼。
“天工Ultra”擅长奔跑,但也需换电。对此,身高1.2米的人形机器人“旋风小子”自有策略,它步频快、重心稳,希望用长续航和“大个子”拼一拼。
马拉松是对耐力与意志的极限挑战,象征着人类对超越自我的不懈追求。这些参赛机器人性能、尺寸、颜值各有不同,未来应用场景也五花八门,为何都要到半马上练练?
人形机器人作为机器人与人工智能发展的终极载体,经过多年的发展,已从最初的概念验证阶段逐渐进入实际应用场景阶段。能否“以赛促研”,让发展迎来新的“破晓时刻”?这个2024年底源自北京经济技术开发区的创想,很快得到各方响应。
为了应对这场长21.0975公里的“极限大考”,各机器人参赛队下了“硬功夫”。他们提前开启大量长距离测试,模拟不同地形、环境条件,优化机器人步态和能量管理,强化感知和决策算法,让机器人的运动更稳定、更流畅。
一些机器人在路测中零件脱落、关节开裂、不慎摔倒,这些“跑”出来的问题和数据,都被研发团队一一记录,针对性完善;想要办好这场尚无经验可循的大赛,主办方也要“摸着石头过河”,工作会、协调会开到了深夜,路线设计、规则制定、联动保障……逐项论证、测试。
成绩优劣不是唯一的评价标尺。2小时40分42秒——“天工Ultra”斩获冠军,6家机器人参赛队成功完赛。摔倒、扶起,换电、再出发……科技照进现实之感,冲击着每个人的感官和认知。
机器人跑步为什么难
把机器人这个词拆解一下,有“机器”,也有“人”。机器人跑步和人比起来,有什么不同?为什么机器人奔跑这么难,我们人跑起来却这么简单呢?
北京体育大学运动生物力学教研室主任李翰君告诉记者,如果是慢跑,我们人主要用踝关节去驱动。小腿后群、踝关节的后面略微发一点力,我们的重心就靠前了,然后我们慢慢地就跑起来了,这是很自然的过程。最开始是用了大脑的,后面是自然而然完成的。在这个过程中,我们的髋关节摆动其实并不是很多,膝关节略微有一点,膝关节起到略微缓冲的作用。
机器人的奔跑并不像我们人类这般,可以采用顺其自然又省力的奔跑姿态。它们要靠髋关节带动没有什么感知能力的腿和脚去奔跑,每一次落地,膝盖和脚都要经受住全身带来的压力缓冲。这些位置也是天工测试中最容易出问题的地方,一次次问题,都需要关节结构设计、材料等同步提升。机器人这个钢铁之躯,要靠一个个零件和螺丝组合在一起,每一次克服地心引力的尝试,都是对本体的挑战。而更大的挑战是机器人的反应速度还要做到足够快。
对于我们人体的调整来说,会有不同的级别。比如很微观的级别,需要特别快反应,当你的重心靠前了,你会发现你的脚趾有点扒地的感觉,这就是自然而然的。这个反射速度会很快,只有几十毫秒。而如果你是用眼睛去做判断,这就是有意识的,应该是200毫秒以上,但有的时候200毫秒以上,你就摔倒了。如果机器人的处理速度不够快,它就没有办法维持平衡。
机器人没有“本能”,只有程序,没有“经验”,只有计算。为了不摔,它必须实时计算未来几百毫秒内的重心、速度、姿态变化,并在毫米、毫秒的尺度内,控制几十个关节协同动作。再比如,它没有肌肉和弹性的肌腱,关节是“硬邦邦的”,如果不想一落地就断,工程师们就得靠计算,通过柔顺控制、抗阻调节、力矩规划,让金属关节学会“软着陆”。这些都要依靠强大的实时算力,算慢了,摔;算错了,也摔。
中国人形机器人未来可期
比赛过程中,记者看到这样一幕:当人形机器人经过,“外卖小哥”停下了奔忙的脚步;家长抱着孩子在场边观赛,为人类、为机器人跑者大喊加油;年轻人点开了手机直播,不愿错过任何一个奔跑镜头……科技发展,需要被看到、被接纳、被理解。“以赛为媒,激发公众对人工智能、机器人领域的兴趣,也是推动政产学研相结合的一种尝试。”北京人形机器人创新中心总经理熊友军说。
新技术的到来,需要等待,也要努力催化。“技术一旦形成突破,尤其具备通用能力后,释放出的价值、意义将是巨大的。”中国工程院院士、中国科学院沈阳自动化研究所研究员于海斌说。此次“人机共跑”的核心目的,正是推动人形机器人技术向新、产业向实发展。
验证——在长距离、复杂地形中持续稳定运动,对不同构型人形机器人的续航、运动控制、环境适应等综合能力提出极高要求,这将促进研发团队突破现有技术瓶颈,加速产品设计改进,推进供应链成熟,降低量产成本。
推广——经过马拉松赛事的锤炼,人形机器人核心零部件的性能和可靠性、整机稳定性进一步提升,推动人形机器人加快进入特种危险作业、智能制造、商业服务甚至家庭场景,协助人类完成安防巡检、带电操作、高强度作业等任务,成为人类生产生活的得力助手。
“中国人形机器人一定能发展好,我们有底气。”北京经济技术开发区管委会副主任梁靓说,人形机器人由上千个零件组成,背后牵动着长长的产业链。我国制造业门类齐全、产业配套能力强大,为机器人产业创新发展夯实了坚实底座。
英诺天使基金合伙人王晟说,我国一些区域聚集仿生机器人、传感器、AI芯片等上下游企业,形成“研发—中试—量产”闭环,开放“具身智能机器人+应用场景”,为人形机器人加速从“实验室明星”到“现实生产力”创造了得天独厚的条件。
能长跑的机器人,该跑向何方?“通过技术验证和实际参赛形成的高质量数据集,将进一步完善基础算法和工具链,支持全球各类机器人更好适配不同场景、完成更多任务。”北京人形机器人创新中心具身智能技术负责人车正平说,“人形机器人‘跑马’的本质,是人类的梦想在奔跑。马拉松的赛道终会跑完,但人机协同的探索不会停歇。”
记者手记
“人机共跑”,拉近与未来的距离
去年11月,当“天工”人形机器人首次亮相2024北京亦庄半程马拉松赛场,为选手“加油助威”时,人们或许不会想到,短短5个月过后,人形机器人会与人类一起跑马。
人形机器人的核心价值在于融入社会生活,这场半马生动描绘了智能生活的美好图景,将“人机共荣”的目标又向前推进一步。北京经济技术开发区管委会副主任梁靓表示,此次“人机共跑”是技术测试平台、能力展示平台、应用推广平台,人形机器人样式、身高、体重、功能有差异,各自擅长的领域也有不同,但是都会在备赛、完赛过程中各自提高,未来将结合具体应用场景“各显其能”。
北京马拉松协会会长赵福明表示,未来可能还会有更多城市结合自身的产业特色和城市文化,推出类似于亦庄机器人半马的路跑赛事,机器人不一定作为选手参赛,而是完成安保、急救等赛事保障工作,从而成为办赛亮点。
“马拉松”经常被用来形容人生或是一段漫长的旅程,竞技体育从不缺乏温情和掌声,科技发展也需要更多鼓励。职业运动员创造的马拉松世界纪录逐步逼近“2小时”大关,大众跑者将全马“破三”视为“里程碑”,努力刷新个人最好成绩。马拉松对于人类而言是挑战生理极限,人形机器人作为跑圈“新人”,跑马之旅才刚刚开始,未来还有很大提升空间,需要给予更多支持和信任。据新华社、央视