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

眼下，20多支參賽隊(duì)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(diǎn)？機(jī)器人完賽將面臨哪些挑戰(zhàn)？日前，北京青年報(bào)記者帶著這一系列問題實(shí)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(bào)記者來到位于亦莊的北京智慧電競賽事中心園區(qū)，此時(shí)多個(gè)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(gè)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(duì)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(duì)安排了場地。走進(jìn)樓內(nèi)，北青報(bào)記者看到，為安全起見，配備鋰電的機(jī)器人被安排在單獨(dú)一層，每個(gè)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(duì)則住在另一個(gè)樓層。

隨著參賽團(tuán)隊(duì)陸續(xù)抵達(dá)大本營，當(dāng)天22點(diǎn)，多家人形機(jī)器人參賽隊(duì)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(gè)“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(gè)出發(fā)，“行者”隨后跟上……北青報(bào)記者注意到，比賽現(xiàn)場除了大個(gè)頭機(jī)器人，還有像“旋風(fēng)小子隊(duì)”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(huì)唱歌秀才藝的“小巨人”機(jī)器人。

機(jī)器人選手擁有單獨(dú)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(bào)名、同時(shí)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(bào)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(bào)記者了解到，由于機(jī)器人將與運(yùn)動(dòng)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(dú)賽道。對應(yīng)的比賽規(guī)則、完賽時(shí)間也有不同。

本次賽事起點(diǎn)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(diǎn)位和可口可樂、京東等重點(diǎn)企業(yè)，終點(diǎn)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(dòng)力與制動(dòng)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(dòng)能力，更是對續(xù)航、運(yùn)動(dòng)控制及環(huán)境適應(yīng)的極限挑戰(zhàn)。為此，各參賽團(tuán)隊(duì)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(dòng)能力。

隊(duì)伍各出奇招緩解沖擊力

在園區(qū)籌備場地，北青報(bào)記者看到，各參賽隊(duì)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(duì)為減重特意去掉了機(jī)器人頭部。此外，還有團(tuán)隊(duì)將機(jī)器人手掌設(shè)置成球形，便于一旦倒地時(shí)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(huì)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(shí)路況和實(shí)驗(yàn)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(dòng)，實(shí)現(xiàn)奔跑、定位、動(dòng)態(tài)避障等功能，考驗(yàn)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(shí)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(dòng)態(tài)過程中實(shí)時(shí)調(diào)整重心，以保持穩(wěn)定，這對平衡控制要求極高。同時(shí)，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(shí)之間，而完成比賽要3個(gè)小時(shí)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(dòng)。這些問題都在考驗(yàn)著各參賽團(tuán)隊(duì)。

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(yàn)、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(duì)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(duì)深度溝通，共同推進(jìn)技術(shù)研發(fā)、功能磨合，以幫助各隊(duì)實(shí)現(xiàn)自身成長目標(biāo)。“我們希望用此次‘人機(jī)半馬’驗(yàn)證產(chǎn)業(yè)發(fā)展成果，推動(dòng)技術(shù)更好地服務(wù)于人?！绷红n說。

·揭秘·

參賽隊(duì)伍：天工

剛?cè)狁詈蠝p少?zèng)_擊 去除部件體態(tài)輕盈

參賽隊(duì)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(hào)為“天工ultra”，它采用的是今年3月12日發(fā)布的全球首個(gè)“一腦多能”“一腦多機(jī)”的通用具身智能平臺(tái)“慧思開物”。

北青報(bào)記者注意到，“慧思開物”由AI大模型驅(qū)動(dòng)的任務(wù)規(guī)劃具身“大腦”以及數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)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(tái)。

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(cuò)誤反思等能力，具身“小腦”分為具身操作和具身運(yùn)控兩個(gè)子平臺(tái)：具身操作涵蓋元技能庫、泛化抓取、技能拆解和錯(cuò)誤處理等功能，而具身運(yùn)控負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)全身控制、雙臂協(xié)作、穩(wěn)定行走和移動(dòng)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(dòng)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(shí)時(shí)監(jiān)測狀態(tài)，通過自適應(yīng)糾錯(cuò)機(jī)制和動(dòng)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(shí)速不斷升級(jí)，目前實(shí)測平均時(shí)速可達(dá)10公里/小時(shí)，最高奔跑速度已提升至12公里/小時(shí)，且能在斜坡、樓梯、草地、碎石、沙地等多種地形平穩(wěn)移動(dòng)。“天工”已具備帶有視覺感知的泛化移動(dòng)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(duì)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(duì)”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(shí)，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(dòng)時(shí)，兩條腿會(huì)承受大部分沖擊力，團(tuán)隊(duì)針對這個(gè)問題專門對機(jī)器人的腿部進(jìn)行剛?cè)狁詈显O(shè)計(jì)，減少跑動(dòng)時(shí)的沖擊力，提升長時(shí)間奔跑的穩(wěn)定性，同時(shí)還去除了一些不必要的部件，減輕重量”。

參賽隊(duì)伍：小頑童、旋風(fēng)小子

小個(gè)子穿上兒童鞋 關(guān)節(jié)磨損大幅減少

在備賽現(xiàn)場，一個(gè)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(dòng)著它的兩條小腿。據(jù)神農(nóng)隊(duì)領(lǐng)隊(duì)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(shí)小朋友也更加自在。

松延動(dòng)力（北京）科技有限公司在此次比賽派出了兩支隊(duì)伍，分別為“小頑童”和“旋風(fēng)小子”，這兩個(gè)名字都十分契合參賽機(jī)器人N2的特點(diǎn)。18個(gè)高性能關(guān)節(jié)，讓其具有靈活高超的運(yùn)動(dòng)性能，在參加長跑比賽前，它就是一位“體操運(yùn)動(dòng)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(gè)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(jì)的運(yùn)動(dòng)型機(jī)器人平臺(tái)，采用輕巧仿生的設(shè)計(jì)理念，全身僅使用18個(gè)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(jì)，實(shí)現(xiàn)超高的運(yùn)動(dòng)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(dòng)作，支持實(shí)現(xiàn)大模型語音交互、語音指令控制、自主避障、動(dòng)態(tài)抗干擾等效果。

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

北青報(bào)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(dòng)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(gè)問題，團(tuán)隊(duì)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(duì)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(tái)

對話人：北京經(jīng)開區(qū)管委會(huì)副主任 梁靚

北青報(bào)：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(diǎn)為目標(biāo)，我們更把它當(dāng)作是一個(gè)起點(diǎn)。

這次比賽不僅僅是單個(gè)機(jī)器人的比拼，還有它后面的工程師、操控員、領(lǐng)隊(duì)等。在機(jī)器人賽道上，我們會(huì)看到不同型號(hào)、不同賽隊(duì)的機(jī)器人，它們會(huì)與整個(gè)團(tuán)隊(duì)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(bào)：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(gè)賽事，更是一個(gè)綜合平臺(tái)。它有三大作用。

首先，它是一個(gè)測試和驗(yàn)證的平臺(tái)。比如，機(jī)器人在真實(shí)的道路上，會(huì)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(hào)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(tái)。通過賽事，公眾可以看到人形機(jī)器人有各種型號(hào)，它們的樣式、身高、尺寸、體重等各不相同，使用的技術(shù)、實(shí)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(huì)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(huì)有局限。

另外，這次馬拉松也是一個(gè)機(jī)器人應(yīng)用推廣的平臺(tái)。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(shí)現(xiàn)突破，未來在雙臂、多功能感知等方面，都可能會(huì)產(chǎn)生新的突破。

北青報(bào)：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(gè)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(duì)伍還是主辦方都面臨著巨大的考驗(yàn)。

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(shí)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(jiǎng)、人氣獎(jiǎng)、最佳耐力獎(jiǎng)等。同時(shí)，為了更好地鼓勵(lì)推廣和展示機(jī)器人，我們還會(huì)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(shí)機(jī)器人。

(編輯：月兒）