机器人跑马拉松:科技创新的耐力挑战
2025 年 4 月 19 日,北京亦庄见证了一个历史性的时刻 —— 全球首届人形机器人半程马拉松比赛鸣枪开跑。20 支人形机器人赛队与人类跑者一同站在起跑线上,开启了一场别开生面的 “人机共跑” 之旅。这场比赛不仅是一场体育赛事,更是一次对人形机器人技术的全面考验,标志着机器人技术从实验室走向现实应用的重要一步。
在此之前,人形机器人的行走和奔跑能力一直是技术突破的难点。从最初笨拙的步伐到如今能够自如行走,再到挑战半程马拉松,每一步都凝聚着无数工程师与科学家们的智慧和心血。而此次北京亦庄半程马拉松暨人形机器人半程马拉松,无疑是这一发展道路上的一座重要里程碑。其构想早在 2024 年的北京亦庄半程马拉松上就已初见端倪,当时人形机器人 “天工” 作为 “配速员” 与选手们一同冲刺终点,成为赛事的一大亮点。那时的 “天工” 奔跑速度仅为 6 公里 / 小时,而经过一年的技术升级,其最高速度已提升至 12 公里 / 小时,实现了从辅助角色到主角的华丽转身。
此次半马由多个单位共同主办,创造性地将人形机器人技术与传统体育赛事相结合,开创了全球 “人机共跑” 的先河。比赛采用人机共跑赛道模式,人类选手与机器人赛道共用但分属不同赛区,通过物理隔离确保安全,为双方提供了公平的比赛环境。
对于参赛的人形机器人来说,这场半马堪称一次真实世界中的极限测试。赛道从南海子公园一期南门出发,途经泡桐大道、文博大桥、通明湖公园等亦庄地标,最终抵达通明湖信息城,全程 21.0975 公里。赛道不仅距离长,地形环境也复杂多样,包含平地与坡道(最大坡度达 9 度),还设有 6 个左转道与 8 个右转道(转弯角度≥90°)。这些地形变化对机器人的稳定性、动力系统、路径规划和转向能力构成了巨大挑战。
参赛的 20 支机器人队伍来自北京、上海、江苏、广东等地,参赛机器人型号多达 18 种,如天工 Ultra、宇树 G1、乐聚 “夸父”、松延动力旗下 N2、小巨人等。为了应对长距离奔跑的挑战,各参赛团队可谓煞费苦心。以 “天工队” 为例,他们主要在具身智能大小脑和本体层面进行了技术优化,侧重于确保机器人的可靠性、稳定性和长续航。具体措施包括为机器人结构 “减重”,寻找轻量化和高刚度之间的平衡点;通过刚柔耦合结构,减小机器人奔跑时与地面的冲击;利用风冷散热技术,提升关节的导热能力。宇树科技的 G1 机器人则进行了硬件系统专项升级,使用复合型塑料材质替换了原有的灵巧手结构,显著降低了整体重量,还在机器人侧面增设了开放式电池仓,通过模块化的卡扣接口实现电池的快速更换,以满足长距离赛事中的能量需求。
为了确保比赛顺利进行,赛事组织方在赛道沿线设置了多个补给站,提供电池更换、机器人维护等后勤保障服务。参赛团队在比赛过程中可以更换电池,也可通过更换机器人以接力形式参加全程比赛。比赛采用依次发枪方式,每个参赛机器人间隔 1 - 2 分钟出发,并由随行裁判全程跟随记录。在漫长的赛程中,机器人们面临着诸多难题,如电池续航、关节耐热性、环境适应、地面应对以及通信保障等。这些挑战成为检验机器人技术成熟度的关键指标,也为后续技术迭代提供了宝贵的实战数据。
经过近 3 小时的激烈角逐,4 月 19 日上午 10 时 11 分,编号 60901 的 “天工 Ultra” 机器人以 2 小时 40 分 42 秒的成绩率先冲过终点线,成为全球首个人形机器人半马冠军。“天工 Ultra” 由北京人形机器人创新中心精心打造,身高 1.8 米,大功率一体化关节搭配低惯量腿部结构,赋予了它超强的奔跑爆发力。通过搭载 “一脑多能”“一脑多机” 的通用具身智能平台 “慧思开物”,“天工 Ultra” 变得更加聪慧灵敏。赛前,研发团队针对机器人本体稳定性、轻量化设计以及关节长时间运动发热等棘手硬件难题全力攻关,同时不断优化运动控制算法,显著增强了机器人关节协调运动、步态协调以及复杂地形通过能力。赛场上,“天工 Ultra” 一路风驰电掣,实测平均时速稳稳保持在 10km/h,最高奔跑速度可达 12km/h,比赛前 10 公里,基本每 5 公里更换一次电池,全程表现堪称完美。
获得亚军的是身高仅 1.2 米的 “N2 机器人”,来自北京松延动力。身形小巧玲珑的它,在比赛中展现出强大的实力,面对复杂多变的赛场环境,小个子的优势尽显,即便遭遇横风干扰,影响也微乎其微。这款机器人最高奔跑速度可达 3 米 / 秒,为了在比赛中取得佳绩,小顽童队在 “N2 机器人” 的研发调试上投入诸多心血。他们专注于模仿人类自然步态的柔韧性与协调性,运用生物力学启发式设计,让 “N2 机器人” 的奔跑姿态与人类更为接近,结合关节弹性驱动与动态重心调节技术,使其在复杂地形中也能实现高效能量回收与自适应步态切换。
季军获得者 “行者二号” 由上海卓益得机器人公司研发,身高约 1.7 米,体重 28 公斤左右。它采用高强度、轻量化的复合材料打造骨架,在降低自身重量的同时,确保了结构强度,为长距离奔跑奠定坚实基础。“行者二号” 最大的亮点在于其肌腱仿生驱动技术,完美模拟生物肌腱运动特性,赋予机器人更高的安全性和灵活性,还具备令人惊叹的 6 小时动态续航能力,比赛中,“行者二号” 最快速度达到 8 公里 / 小时,以出色的耐力和稳定的性能,顺利登上领奖台。
此次比赛不仅设置了冠亚季军奖项,还特别设置了完赛奖、最优耐力奖等系列奖项,并准备科技创新研发奖励,激励机器人研发团队的创新突破。
这场人形机器人半马不仅仅是一次速度与耐力的竞赛,更是人形机器人行业技术水平的集体展示和检验。通过将机器人带出实验室,进入真实的户外环境,全面考验了机器人的各项性能,为技术的进一步发展提供了方向。它预示着人形机器人从实验室走向实用化的关键转折点已然到来,未来,人形机器人有望在更多领域得到应用,为人类的生活和工作带来更多便利。