全球首場“人機(jī)半馬”本周六上午開跑 北青報記者實地探營為您揭秘—— 人形機(jī)器人跑半馬 也得學(xué)會爬坡避坑

眼下，20多支參賽隊伍正陸續(xù)抵達(dá)北京亦莊。全球首次“人機(jī)半馬”籌備情況如何？賽事都有哪些核心看點？機(jī)器人完賽將面臨哪些挑戰(zhàn)？日前，北京青年報記者帶著這一系列問題實地探營，為您揭曉謎底。

·探訪·

排位賽中途設(shè)置補(bǔ)給站

4月9日下午，北京青年報記者來到位于亦莊的北京智慧電競賽事中心園區(qū)，此時多個品牌商家正在搭建展位。往里面走上十幾米，就能看見寬闊的草坪上搭起七八個泡泡小屋，這里是給機(jī)器人們調(diào)試和充電的地方，幾支參賽隊伍正緊鑼密鼓地組裝機(jī)器人。

園區(qū)內(nèi)的白色主樓也專門為參賽團(tuán)隊安排了場地。走進(jìn)樓內(nèi)，北青報記者看到，為安全起見，配備鋰電的機(jī)器人被安排在單獨一層，每個機(jī)器人都有自己的單間進(jìn)行“休息”和調(diào)試，工作團(tuán)隊則住在另一個樓層。

隨著參賽團(tuán)隊陸續(xù)抵達(dá)大本營，當(dāng)天22點，多家人形機(jī)器人參賽隊伍在南海子公園首次集結(jié)，在夜間車少的路段上進(jìn)行封閉性的路測彩排排位賽演練。據(jù)介紹，本次排位賽賽道長5公里，在2.5公里處設(shè)有一個“補(bǔ)給站”，用于給機(jī)器人更換電池

在出發(fā)準(zhǔn)備區(qū)，形態(tài)各異的機(jī)器人如同一位位矯健的跑者躍躍欲試。根據(jù)測試規(guī)則，機(jī)器人按照此前的跑步成績確定出發(fā)順序，“天工”第一個出發(fā)，“行者”隨后跟上……北青報記者注意到，比賽現(xiàn)場除了大個頭機(jī)器人，還有像“旋風(fēng)小子隊”的“N2”機(jī)器人。此外，還有身高只有75厘米、體重10公斤，身穿藍(lán)色中式外套、會唱歌秀才藝的“小巨人”機(jī)器人。

機(jī)器人選手擁有單獨賽道

作為全球首場“人機(jī)半馬”比賽，本次賽事采取人形機(jī)器人與人同步報名、同時起跑的方式，共同完成半馬賽程。賽事已吸引3萬多名人類選手報名，吸引了國內(nèi)多家人形機(jī)器人企業(yè)、科研院所、機(jī)器人俱樂部和高校等創(chuàng)新主體的積極參與。

北青報記者了解到，由于機(jī)器人將與運(yùn)動員共跑同一路線，為確保人機(jī)安全，全程采用鐵馬隔離或綠化帶隔離的方式，并給“鋼鐵選手”開設(shè)單獨賽道。對應(yīng)的比賽規(guī)則、完賽時間也有不同。

本次賽事起點位于南海子公園一期南門，途經(jīng)南海子公園、文博大橋、泡桐大道等標(biāo)志性點位和可口可樂、京東等重點企業(yè)，終點設(shè)在國家信創(chuàng)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(qū)域（石板路、草地、石子路）等多種復(fù)雜路況，機(jī)器人需精準(zhǔn)調(diào)整步伐、姿態(tài)，克服重力影響，精準(zhǔn)控制動力與制動以避免摔倒。

21公里的長距離賽程疊加復(fù)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(huán)境因素，這次馬拉松考量的不僅是人形機(jī)器人運(yùn)動能力，更是對續(xù)航、運(yùn)動控制及環(huán)境適應(yīng)的極限挑戰(zhàn)。為此，各參賽團(tuán)隊也提前做了充足的準(zhǔn)備，從零部件、智能水平等方面加速迭代機(jī)器人運(yùn)動能力。

隊伍各出奇招緩解沖擊力

在園區(qū)籌備場地，北青報記者看到，各參賽隊伍的技術(shù)人員正在爭分奪秒進(jìn)行測試?？紤]到路跑對機(jī)器人軀體沖擊較大，有的團(tuán)隊為減重特意去掉了機(jī)器人頭部。此外，還有團(tuán)隊將機(jī)器人手掌設(shè)置成球形，便于一旦倒地時撐住地面。另外，有的機(jī)器人增加了緩沖裝置，甚至有機(jī)器人穿上了特制跑鞋。

北京經(jīng)開區(qū)管委會副主任梁靚介紹，人形機(jī)器人“跑馬”面臨不小的挑戰(zhàn)。真實路況和實驗場景有很大差別，機(jī)器人需要適應(yīng)長距離奔跑、散熱技術(shù)過硬的高密度一體化關(guān)節(jié)和機(jī)器本體。此外，機(jī)器人要能夠高精度控制各關(guān)節(jié)協(xié)調(diào)運(yùn)動，實現(xiàn)奔跑、定位、動態(tài)避障等功能，考驗其核心算法開發(fā)與適配能力。轉(zhuǎn)彎、上坡、下坡等復(fù)雜路況，也對機(jī)器性能提出較高要求。

例如，人形機(jī)器人跑步依賴于機(jī)械結(jié)構(gòu)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(tài)過程中實時調(diào)整重心，以保持穩(wěn)定，這對平衡控制要求極高。同時，續(xù)航也是一大難題，當(dāng)前人形機(jī)器人續(xù)航大多在2至4小時之間，而完成比賽要3個小時左右，絕大多數(shù)需要在跑步途中更換電池。此外，戶外復(fù)雜的自然條件對于機(jī)器人運(yùn)行也將產(chǎn)生擾動。這些問題都在考驗著各參賽團(tuán)隊。

梁靚介紹，此次“人機(jī)半馬”比賽屬全球首次，沒有現(xiàn)成經(jīng)驗、數(shù)據(jù)可供參考，因此更像一次產(chǎn)業(yè)對話和機(jī)器人“大練兵”。除了參賽隊伍，賽事保障也面臨著不少挑戰(zhàn)。為做好機(jī)器人保障工作，主辦方專門設(shè)置了保障車、機(jī)器人補(bǔ)給站等。此外，賽前主辦方還與每支參賽隊深度溝通，共同推進(jìn)技術(shù)研發(fā)、功能磨合，以幫助各隊實現(xiàn)自身成長目標(biāo)。“我們希望用此次‘人機(jī)半馬’驗證產(chǎn)業(yè)發(fā)展成果，推動技術(shù)更好地服務(wù)于人?！绷红n說。

·揭秘·

參賽隊伍：天工

剛?cè)狁詈蠝p少沖擊 去除部件體態(tài)輕盈

參賽隊伍中最知名的，就是來自北京人形機(jī)器人創(chuàng)新中心有限公司的“天工”，此次參賽的機(jī)器人型號為“天工ultra”，它采用的是今年3月12日發(fā)布的全球首個“一腦多能”“一腦多機(jī)”的通用具身智能平臺“慧思開物”。

北青報記者注意到，“慧思開物”由AI大模型驅(qū)動的任務(wù)規(guī)劃具身“大腦”以及數(shù)據(jù)驅(qū)動的端到端技能執(zhí)行具身“小腦”構(gòu)成，是支持各類機(jī)器人與物理世界交互的開放平臺。

其中，具身“大腦”具備自然交互、空間感知、意圖理解、分層規(guī)劃和錯誤反思等能力，具身“小腦”分為具身操作和具身運(yùn)控兩個子平臺：具身操作涵蓋元技能庫、泛化抓取、技能拆解和錯誤處理等功能，而具身運(yùn)控負(fù)責(zé)實現(xiàn)全身控制、雙臂協(xié)作、穩(wěn)定行走和移動導(dǎo)航等任務(wù)。由具身“大腦”進(jìn)行任務(wù)規(guī)劃，再調(diào)用具身“小腦”技能庫執(zhí)行具體動作，并將執(zhí)行反饋傳遞給具身“大腦”，形成任務(wù)閉環(huán)。

基于高效協(xié)同的具身“大腦”與具身“小腦”架構(gòu)，“慧思開物”可以將復(fù)雜任務(wù)分解為可執(zhí)行的子任務(wù)序列，并在任務(wù)執(zhí)行過程中實時監(jiān)測狀態(tài)，通過自適應(yīng)糾錯機(jī)制和動態(tài)路徑規(guī)劃，確保任務(wù)的高效推進(jìn)與準(zhǔn)確完成。

自“慧思開物”正式發(fā)布以來，“天工”的奔跑時速不斷升級，目前實測平均時速可達(dá)10公里/小時，最高奔跑速度已提升至12公里/小時，且能在斜坡、樓梯、草地、碎石、沙地等多種地形平穩(wěn)移動?！疤旃ぁ币丫邆鋷в幸曈X感知的泛化移動能力，能輕松應(yīng)對溝壑、大高度差等復(fù)雜地形，并擁有強(qiáng)大的抗干擾能力，受外力沖擊依然能保持穩(wěn)態(tài)。

為了參加此次馬拉松比賽，團(tuán)隊針對長距離奔跑的任務(wù)目標(biāo)進(jìn)行了針對性優(yōu)化。

“天工隊”技術(shù)負(fù)責(zé)人郭宜劼介紹，“天工”目前的最高奔跑速度已經(jīng)達(dá)到12公里/小時，絕對速度是很快的，所以優(yōu)化主要集中在提高穩(wěn)定性和耐用性上，“具身機(jī)器人在跑動時，兩條腿會承受大部分沖擊力，團(tuán)隊針對這個問題專門對機(jī)器人的腿部進(jìn)行剛?cè)狁詈显O(shè)計，減少跑動時的沖擊力，提升長時間奔跑的穩(wěn)定性，同時還去除了一些不必要的部件，減輕重量”。

參賽隊伍：小頑童、旋風(fēng)小子

小個子穿上兒童鞋 關(guān)節(jié)磨損大幅減少

在備賽現(xiàn)場，一個戴著哪吒頭套的小小機(jī)器人吸引了大家的注意。這是來自北京玄晶科技有限公司的兒童陪伴型機(jī)器人“吒吒”，它身高僅1.1米，在接受采訪的過程中，“吒吒”一直原地踏動著它的兩條小腿。據(jù)神農(nóng)隊領(lǐng)隊孫博介紹，開發(fā)“吒吒”就是為了陪伴自己的女兒，所以身高和小朋友相當(dāng)，在家中與孩子一起玩耍時小朋友也更加自在。

松延動力（北京）科技有限公司在此次比賽派出了兩支隊伍，分別為“小頑童”和“旋風(fēng)小子”，這兩個名字都十分契合參賽機(jī)器人N2的特點。18個高性能關(guān)節(jié)，讓其具有靈活高超的運(yùn)動性能，在參加長跑比賽前，它就是一位“體操運(yùn)動員”。N2機(jī)器人身高1.2米，重量30千克，是參賽機(jī)器人中的小個子。

據(jù)了解，人形機(jī)器人N2是一款專為具身智能開發(fā)者設(shè)計的運(yùn)動型機(jī)器人平臺，采用輕巧仿生的設(shè)計理念，全身僅使用18個高性能關(guān)節(jié)，使得N2能夠以極低的硬件成本和便攜小體量的設(shè)計，實現(xiàn)超高的運(yùn)動性能。N2支持完成多種復(fù)雜地形上的行走、奔跑、舞蹈、單腳跳等動作，支持實現(xiàn)大模型語音交互、語音指令控制、自主避障、動態(tài)抗干擾等效果。

旋風(fēng)小子隊算法工程師覃幫羽介紹，N2機(jī)器人的最高時速已經(jīng)超過12公里/小時，但為了保證長距離比賽的穩(wěn)定性，團(tuán)隊特意將運(yùn)行時速降低。

北青報記者注意到，測試現(xiàn)場的N2機(jī)器人腳上還穿著一雙29碼的兒童運(yùn)動鞋。覃幫羽介紹，在此前的長距離測試中，機(jī)器人關(guān)節(jié)部件磨損比較大。為了解決這個問題，團(tuán)隊成員想到可以像人類一樣穿上跑鞋。不過機(jī)器人穿鞋可不像人一樣那么簡單，首先要根據(jù)機(jī)器人本來的腳大小挑選鞋碼，其次鞋底的材質(zhì)還不能太薄太軟。

“機(jī)器人的腳要用螺絲固定在鞋底上，整雙鞋的重心也很重要?！睘榇?，團(tuán)隊成員特地去商場里購買了十幾款童鞋一雙雙測試，然后根據(jù)結(jié)果給鞋子進(jìn)行加工，更換螺絲、墊片等。N2機(jī)器人穿上鞋子不僅增加了摩擦力，關(guān)節(jié)磨損也大幅減少。

·對話·

希望通過比賽為機(jī)器人打造三大平臺

對話人：北京經(jīng)開區(qū)管委會副主任 梁靚

北青報：為何要舉辦人形機(jī)器人半馬比賽？

梁靚：我們都知道馬拉松是挑戰(zhàn)人身體的極限，也是一場身體素質(zhì)的耐力比拼。而賽場上的機(jī)器人賽道，也象征著科技和產(chǎn)業(yè)里的一場馬拉松。這次半程馬拉松并不是以終點為目標(biāo)，我們更把它當(dāng)作是一個起點。

這次比賽不僅僅是單個機(jī)器人的比拼，還有它后面的工程師、操控員、領(lǐng)隊等。在機(jī)器人賽道上，我們會看到不同型號、不同賽隊的機(jī)器人，它們會與整個團(tuán)隊一起，共同完成一次奔跑。人與機(jī)器人同場比賽，象征著科技和產(chǎn)業(yè)融入人類的生活中，所以這次的比賽意義還是非常大的。

北青報：希望通過此次比賽達(dá)成什么效果？

梁靚：這場人機(jī)半馬不僅僅是一個賽事，更是一個綜合平臺。它有三大作用。

首先，它是一個測試和驗證的平臺。比如，機(jī)器人在真實的道路上，會遇到來自不同地面的挑戰(zhàn)，天氣和風(fēng)力的挑戰(zhàn)，以及不同路段通信信號的挑戰(zhàn)，人機(jī)交互的挑戰(zhàn)等等，比賽有助于企業(yè)對機(jī)器人性能進(jìn)行測試。

其次，我們還要打造人形機(jī)器人科技成果和產(chǎn)業(yè)產(chǎn)品展示的平臺。通過賽事，公眾可以看到人形機(jī)器人有各種型號，它們的樣式、身高、尺寸、體重等各不相同，使用的技術(shù)、實現(xiàn)的功能也不同。在未來的產(chǎn)業(yè)和應(yīng)用上，機(jī)器人會是八仙過海各顯神通。它們跑步的成績或許各有優(yōu)劣，但這并不意味著它們未來的應(yīng)用和發(fā)展會有局限。

另外，這次馬拉松也是一個機(jī)器人應(yīng)用推廣的平臺。對于機(jī)器人來說，它的重復(fù)性、耐用性、可靠性是最基本的性能，如果能在機(jī)器人雙足的耐用性方面實現(xiàn)突破，未來在雙臂、多功能感知等方面，都可能會產(chǎn)生新的突破。

北青報：對于此次比賽，主辦方做了哪些保障工作？

梁靚：此前，很多機(jī)器人產(chǎn)品都是應(yīng)用在室內(nèi)的，比如工廠、家庭、社區(qū)或者商場等。室外作業(yè)對機(jī)器人來說是一個非常大的挑戰(zhàn)。這次馬拉松以奔跑為主，機(jī)器人要完成超21公里的奔跑或行走距離，無論參賽隊伍還是主辦方都面臨著巨大的考驗。

對于此次賽事，我們提前做好大量準(zhǔn)備工作。比如針對天氣變化，我們已經(jīng)準(zhǔn)備好了應(yīng)急預(yù)案。此外，我們在沿途設(shè)置了一些機(jī)器人補(bǔ)給站，提供一些備用電池、工具等。另外，現(xiàn)場還有保障車，如果出現(xiàn)突發(fā)情況，可以保障臨時更換部件或機(jī)器人。

這次比賽除了設(shè)置冠亞季軍，還設(shè)置了完賽獎、人氣獎、最佳耐力獎等。同時，為了更好地鼓勵推廣和展示機(jī)器人，我們還會邀請觀眾選出最美機(jī)器人、最具人氣機(jī)器人、步態(tài)最好機(jī)器人等，讓公眾可以更多地認(rèn)識機(jī)器人。

(編輯：月兒）