第一财经 昨天
从“害羞狂奔”到1500米耐力赛,机器人一天多次刷新人类纪录
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双臂抬到脸旁,身体大幅前倾,一台身高不到 1.4 米的机器人以一种近乎 " 捂脸狂奔 " 的姿态冲过终点。

8 月 23 日下午和晚间,第二届世界人形机器人运动会迎来多个田径项目的决赛。其中在 400 米小型组决赛中,天工机器人 Omni 以 45.66 秒夺冠。因为奔跑时身体前倾、双手靠近脸部,独特的 " 害羞式跑姿 " 成为赛场上的抢镜一幕。

稍早结束的 400 米大型组决赛中,天工 Ultra 机器人率先冲线,以 38.15 秒夺冠。使用了荣耀闪电机器人的追风仔仔和惊鸿动力队分获二、三名。

今晚进行的 1500 米决赛中,来自天工机器人的天卓队以 2 分 21 秒 64 的成绩夺得冠军。天工机器人一天包揽三金,荣耀机器人拿到多个奖牌,去年在田径项目表现出色的宇树机器人暂未在田径项目斩获奖牌。

今天多个项目的田径决赛,人形机器人的成绩多次超越人类运动员纪录。但它们考验的不是同一种能力——如果说 400 米还在追问自主完赛的机器人 " 能跑多快 ",到了 1500 米,问题已经变成:一台机器人能不能在持续高速运动中控制节奏、处理弯道和散热,并把稳定的跑姿一直保持到终点。

一年时间从 88 秒跑进 40 秒

今年机器人 400 米最直观的变化是速度。

去年首届世界人形机器人运动会 400 米决赛中,高羿科技使用宇树 H1 机器人以 1 分 28 秒 03 夺冠,北京人形机器人创新中心使用天工 Ultra 参赛的两支队伍获得亚军和季军。

一年之后,今年 400 米大型组冠军成绩已经达到 38.15 秒。与去年的冠军成绩相比缩短了近 50 秒。

而且机器人还在不断刷新自己的成绩。此前预赛中,天工队以 39.70 秒获得小组第一,到了决赛又将成绩提高到 38.15 秒。

这种提速并不只是让机器人的腿迈得更快。北京人形机器人创新中心相关人士对第一财经记者表示,相比去年,今年天工 Ultra 在关节电机、构型和散热等方面均进行了升级。更大功率的关键电机提高运动能力和爆发力,同时采用轻量化和破风设计,以减少高速奔跑时的阻力。

算法也开始针对不同距离 " 专项训练 "。北京人形机器人创新中心运动控制算法专家韩刚告诉记者,100 米、400 米和 1500 米对机器人提出的要求并不一样。"100 米要求加速快,400 米和 1500 米要求弯道快。" 尤其到了 400 米,机器人不只需要在直道上加速,还要高速过弯。如何调整重心、保持身体稳定,同时控制关节温度,都会影响最终成绩。

今年田径比赛的另一个变化是人类操作员 " 消失 " 了。

去年田径比赛中,记者在现场有不少人类操作员跟着机器人一起奔跑,还出现了机器人在奔跑中把人类撞倒的情况。但今年除了 100 米障碍赛和 400 米障碍赛外,其余项目都需要机器人全自主完成。也就是起跑由操作人员向机器人下达一次指令,起跑后全程由机器人自主完成比赛(自主决策、自主跑动) 。

天工机器人技术人员介绍,去年机器人主要采用巡线方式,也就是通过识别跑道线完成比赛;今年则升级为通过定位建图进行自主导航,不再需要一直 " 盯着 " 赛道线,也能够在赛道内高速奔跑。

从外部看,这种技术变化远没有 38.15 秒的成绩那么醒目,但对于机器人未来真正进入现实环境可能更加重要。现实中的巡检、物流和抢险救灾场景不会永远提供一条清晰的白线,机器人需要一边高速移动,一边判断自己在哪里、应该往哪里走。

小型组冠军的 " 害羞式跑姿 ",其实同样是机器人为了追求速度形成的结果。韩刚介绍,这台机器人强在腰和腿,在奔跑过程中会主动将身体不断向前压,降低重心,保持较高步频的同时进一步增加步幅。重心越低,能够迈出的步幅越大,因此最终形成了身体明显前倾、双手靠近脸部的夸张姿态。

看起来像 " 害羞 ",实际上想的只有一件事:跑得更快。

机器人面对体力考验

从 400 米到 1500 米,比赛距离的增加实际上在不断延长机器人的 " 压力测试 " 时间。在今晚的 1500 米决赛现场,记者看到有多支机器人参赛队伍未完成比赛。

去年灵翌科技(宇树科技子公司)以 6 分 34 秒的成绩夺得 1500 米跑冠军,今年冠军成绩大幅压缩到 3 分钟内,前三名均超过人类纪录。但宇树今年未获奖牌。据记者了解,未来几天宇树机器人还将出现在跳远、原地跳高、400 米障碍、自选拳术等比赛中。

人类运动员长跑会遇到体能下降,人形机器人也有自己的 " 疲劳 " 方式——关节和电机发热。随着持续高速运动,机器人关节和电机温度会上升,硬件状态随之发生变化,原本训练好的动作也可能出现偏差。通常步幅越小,步态调整越灵活;步幅越大,机器人转向控制难度越大。

韩刚举例称,一台机器人第一圈跑下来时,可能还能保持标准的过弯姿态,身体倾斜到较大角度而不摔倒;但跑到三四圈之后,随着关节持续发热,还能不能保持相同的稳定性,就需要控制算法与硬件共同配合。

和人类长跑相似,机器人的长跑也不能只想着一直跑到最快。" 你又希望它快,然后你又不希望它跑的地方过热。" 韩刚说,这就意味着在比赛策略上需要进行折中。

参赛的荣耀赛队也给出了类似判断,将不同距离的技术要求概括为 "100 米看极限爆发,400 米兼顾速度与散热,1500 米还要处理节奏、弯道和耐久 "。其参赛机器人同样针对高负荷运动进行了散热和关节系统设计。

这也是 1500 米比赛比单纯刷新速度更值得关注的地方。一台机器人跑得快,可以依赖高功率电机、关节和运动控制算法;但如果要高速跑完 1500 米,就需要电池、电机、关节、散热、导航和控制系统长时间协同工作。任何一个环节出现问题,都可能在几圈之后被放大。

跑道只是测试场。一位在运动会现场观看了比赛的投资人对第一财经记者表示,竞速比赛一方面是在不断提高机器人运动能力的上限,另一方面也把硬件可靠性推向极限。这些能力未来并不是为了让机器人留在跑道上,而可能迁移到长距离巡检、物流以及复杂环境抢险救灾等需要高强度移动的场景。

她同时对记者表示,运动会展现了机器人的实力,但又不代表机器人的全部实力,通常那些专门为运动会做足准备的机器人表现会更好。

田径比赛还没有结束。下周进行的 100 米决赛,将把机器人的考验从耐力重新拉回极限速度和爆发力。

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