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來源:億歐網(ID:i-yiou)
作者:路永麗
人類和人形機器人共跑半程馬拉松——這個連科幻電影都未曾上演的場景,即將變為現實。
4月13日,北京將舉行全球首個人形機器人半程馬拉松比賽,采取人形機器人與人同步報名、同時起跑,共跑21.0975公里的創新形式辦賽,屆時將有20多家企業和高校的自研團隊來到現場。
一聽到這個消息,大家腦海中不禁會浮現出那些走路還不太穩,甚至被調侃像 “機器人太奶” 的家伙,也會想到前一陣表演扭秧歌、爬樓梯、空翻、回旋踢的宇樹、天工、眾擎等人形機器人,但無論哪一類人形機器人,它們在面對21公里馬拉松這一艱巨挑戰時,似乎都顯得有些力不從心。
畢竟,對于人類來說,馬拉松都是一項極具專業性與挑戰性的賽事,更不用說這些還在成長中的機器人了。
那么,為何要讓這些“羽翼未豐”的機器人挑戰馬拉松呢?這背后是否隱藏著更深層次的考量?很顯然,這場馬拉松絕非簡單的跑步競技。它或許將成為推動人形機器人技術發展與應用拓展的關鍵契機。
01
人形機器人怎么跑?
據悉,這場馬拉松人機將同步起跑,共享賽道,為確保人機安全,全程采用鐵馬隔離或綠化帶隔離的方式,機器人將與運動員共跑同一路線,但有單獨賽道。
本次賽事起點位于南海子公園一期南門,途經南海子公園、文博大橋、泡桐大道等標志性點位和中芯國際、可口可樂、京東等重點企業,終點設在國家信創園。
地形上,賽道涵蓋了城市道路(平坦柏油路、坑洼裂縫路段)、坡度路段(長緩坡、短陡坡)以及公園區域(石板路、草地、石子路)等多種復雜路況,機器人需精準調整步伐、姿態,克服重力影響,精準控制動力與制動以避免摔倒;
人類跑步是自然進化的結果,具有高效的生物力學結構、靈活的神經系統控制和強大的環境適應能力。跑步時,人體需要協調200多塊肌肉和30多個關節,以實現動態平衡和能量轉換。每一步落地時,身體承受2-3倍體重的沖擊力,同時通過肌肉的收縮和放松實現推進力。
而人形機器人跑步依賴于機械結構和算法控制,跑步時需要快速在“雙支撐”和“單支撐”之間切換,并克服短暫的騰空階段,還需要在動態過程中實時調整重心,以保持穩定,這對平衡控制要求極高。
同時,續航也是一大難題,當前人形機器人續航大多在2~4小時之間,而完成比賽要3個小時左右,絕大多數需要在跑步途中更換電池。
此外,就像人會在跑步中會出汗、也可能會關節損傷一樣,長距離奔跑時,機器人電機需長時間高負載運行,由此帶來兩大難題:一是電機及相關部件持續運作,熱量不斷累積,極易出現過熱現象;二是各活動部件頻繁摩擦,會加速關節磨損 ,嚴重時可能影響機器人的正常行動。
由此看來,21公里的長距離賽程、疊加復雜的路況以及可能存在的天氣變化、賽道周邊觀眾干擾等環境因素,這次馬拉松考量的不僅是人形機器人運動能力,更是對續航、運動控制及環境適應的極限挑戰。
從目前發展水平看,雖然人形機器人能夠模擬人類跑步動作,但在靈活性、適應性與能量利用效率上仍遠不及人類。
那么,為何要讓人形機器人與人類同場競技馬拉松呢?
北京經開區相關負責人表示,此次人形機器人馬拉松賽事,旨在展示人形機器人發展的標志性應用成果,同時激發全社會對人機和諧共處的討論與探索,提升社會關注度和認可度,加速產業落地進程。
北京人形機器人創新中心品牌公關負責人魏嘉星也提到:“這不僅是機器人的競技場,更是未來科技的展示窗口。”
為了讓這些“鋼鐵俠”們順利跑完全程,賽事組織者也是操碎了心。他們綜合考量了人形機器人當前的研發進展,把比賽關門時間定在了3小時30分鐘左右。
比賽過程中,機器人不僅可以隨時更換電池“回血”,還能通過接力的方式,讓“隊友”接棒繼續奔跑。不過,每次更換機器人都會被罰時10分鐘。最終,將依據完賽時間及機器人更換次數進行綜合評價。
02
同場競技的選手有哪些?
賽事邀請全球機器人企業、科研院所、機器人俱樂部、高校等創新主體的人形機器人參賽,據悉當天將有12000名人類選手與20多家機器人企業的“鋼鐵選手”并肩起跑。
宇樹科技、北京人形機器人創新中心、松延動力、靈寶、魔法原子機器人、上海青心意創科技等皆在參賽隊列。
3月28日晚,在北京亦莊,報名參加北京亦莊半程馬拉松的機器人進行了第一次實地路面測試。已經完成報名的6家機器人參賽隊參與了此次測試,每家機器人的技術特點都不一樣,測試的內容也不相同。
路測過程中北京人形機器人創新中心的天工機器人換一次電大概用了不到5分鐘的時間,第一臺人形機器人完成第一次測試,用時大概2小時52分。
上海青心意創科技有限公司也測試了其人形機器人上坡、下坡,以及持久力等,以及跑步中的穩定性。松延動力旗下人形機器人也進行了試跑。
在路面測試中,每一臺人形機器人都進行全方位的檢驗,工作人員收集各項測試數據,以便進行最后調試訓練,爭取取得最佳比賽成績。
“真金不怕火煉”,我們來看一下各種子選手的核心競爭情況:
宇樹科技產品在速度、續航以及運動控制方面均有較大競爭優勢,旗下的H1身高 180 厘米左右,整機重量約 47 公斤,最高時速達3.3m/s,潛在運動性能超過 5 米 / 秒,續航在2~4小時范圍內,能在實地環境靈活起步、奔跑、跳躍,還具備后空翻技能;
北京人形機器人創新中心的人形機器人“天工”在環境適應性、速度等方面也有突出優勢,身高1.8米,體重47kg,曾實現無磕碰、不踩棱、不踏空的連續攀登100多個臺階,在沙子、雪地中奔跑,奔跑峰值速度可達 12km/h(約3.3m/s),穩定奔跑速度為6km/h(約1.67m/s),目前已進行特色改造,額外加固“髖關節”并采用“運動鞋底”;
眾擎人形機器人在步態、速度、穩定性方面都酷似人類,旗下的SE01身高1.7m, 整機凈重55kg,能實現超擬人步態,行走速度為2m/s, 電池續航時間兩小時,能完成深蹲、俯臥撐、轉圈走、抓取、跑跳等復雜動作。
旗下前一段時間刷屏的前空翻人形機器人PM01身高1.38m,重量約40kg,全身自由度為24,運動速度達2m/s。瞬時速度達12 km / h(約 3.3m/s ),實現了穩定擬人奔跑以及流暢的走跑切換 ,在速度和奔跑穩定性上有優勢。
靈寶旗下人形機器人CASBOT 01身高 179cm,體重 60kg,配雙電池,設計方便快速拆卸更換電池,作業續航時間超過 4 小時,同時實現了運動一體化控制,可讓機器人在復雜動態環境中穩健執行全身作業任務,在續航以及運動控制方面有不錯的優勢。
蘇州魔法原子人形機器人“小麥”身高 174 厘米,整機重量在60kg左右,走路和跑步姿態已趨于仿人,能夠在奔跑狀態下適應馬路、跑道、草地、山坡等多種環境地形,持續奔跑速度也達到了2m/s。
智元機器人旗下的遠征系列以工業級高負載能力著稱,而靈犀則以敏捷型設計和擅長彎道控制的特點,也有不錯的競爭優勢;
樂聚機器人”夸父”速度5km/h(約1.4m/s),可適應水泥地、柏油路等多種復雜地形;
星動紀元的STAR1,以63kg的“小鋼炮”之姿,速度可達3.6m/s。
高校聯隊參賽隊伍方面,網傳清華北航聯合實驗室 的“赤驥”、哈工大的 “冰雪行者”也將參賽。
有業內人士表示,此次馬拉松是對人形機器人綜合實力的考驗,僅在單一動作方面表現出色,恐無法應對此次大考。
魔法原子副總裁兼研發負責人陳春玉曾公開指出,機器人運動的穩定性和流暢性高度依賴于軟件與硬件之間的耦合程度。他舉例說明,一旦機器人的電機、舵機等執行機構與控制軟件的配合出現偏差,機器人就容易失去平衡,甚至摔倒。
相比走路,跑步對于機器人來說,考驗的就不是單一的算法或是本體硬件,而是整個系統的極限。靈寶CASBOT聯合創始人兼運動智能研發中心負責人楊國棟曾公開表示,越接近人類體型的人形機器人,跑起來就越吃力。“硬件結構越復雜、機身越重,運動負擔就越重。”
由此觀之,此次21公里馬拉松不僅是對人形機器人軟硬件綜合實力的極限挑戰,更是對當前機器人技術發展水平的一次全方位檢驗。除了技術、環境因素外,各機器人在馬拉松比賽中的表現還受到多種因素的影響,具體結果還需通過實際比賽來驗證。
03
科技為何與體育“聯手”?
在2024年巴黎奧運會上,人工智能技術深度賦能實時數據監測、3D畫面捕捉、裁判執裁等,既提高了運動員訓練效率,也讓競技體育變得更加公平,彰顯出科技賦能生活的美好價值。
此次人機共跑“半馬”背后,正是人形機器人產業找到了與人、與體育、與馬拉松的“最新交匯點”。
對參賽的本體廠商來說,這次人形機器人馬拉松也是一個不可多得的技術秀場。機器人在比賽中的每一次穩定奔跑、精準轉彎,都是廠商技術實力最直觀的展示,同時廠商也能收集到機器人性能的實時數據以及來自專家和公眾的反饋,這些數據及反饋對于后續產品的研發和改進至關重要。
站在行業發展的高度,馬拉松賽事就像一個超大型的 “技術練兵場”,為技術驗證與突破創造了絕佳契機。平日里,那些被調侃為 “機器人太奶” 的產品,即便存在行走不穩、能源效率低等問題,在常規場景下可能并不顯眼。
但在馬拉松賽程的考驗下,任何技術短板都會暴露無遺。比賽中,機器人摔倒、續航不足等狀況,將為整個行業的技術迭代指明方向,成為推動技術進步的強大動力。參賽,也因此成為人形機器人直面技術難題,實現自我提升的有效路徑。
正如人類馬拉松史上那些踉蹌卻堅持的身影,首屆人形機器人半馬的真正意義或許不在于沖過終點的勝利,而在于賽道上那些留下的嘗試與探索痕跡。這場賽事注定充滿“摔跤美學”,恰似人工智能的嬰兒學步。
我們需要給失敗留些空間,珍視每一次跌倒。
因為,當這些“鋼鐵跑者”以每秒千次的運算校準姿態,用毫米級的關節位移對抗地心引力時,每一次失衡都在為“具身智能”的進化史寫下注腳。或許數十年后,當機器人運動員能輕松跑完42.195公里時,人們會明白:正是今日這些笨拙卻執著的奔跑,為未來的智能文明埋下了第一粒奔跑的種子。
文章來源:億歐網(ID:i-yiou)(作者:路永麗)
責任編輯:胡珊毓
策劃審核:夏 雨
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