揭秘人形機器人「跑者」的成長：大小腦更聰明，身體行動更穩健

當人類馬拉松運動員與人形機器人馬拉松「跑者」站在同一個賽道、同一時間起跑，人機的互動超越了科幻大片，變得更加真實和觸手可及。在首屆人形機器人半程馬拉松比賽上，機器人們將各顯神通，無論是通過操作員遙控，還是「看」著領航員身上的信號裝置，它們將以穩定、穩健的方式完成這次世界上首屆人形機器人半馬。近日，新京報記者多次採訪人形機器人「跑團」，揭秘機器人訓練、比賽後面的故事。

4月9日，北京智慧電競賽事中心，參加全球首場人形機器人21公里半程馬拉松的參賽團隊在緊張備賽。圖為鋼寶隊工作人員在介紹美女機器人「幻幻」。新京報記者 李木易 攝

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機器人賽前做了哪些「功課」？

北京人形機器人創新中心的參賽選手「天工」是「跑團」的明星機器人之一，在去年的亦莊半程馬拉松上，天工在起點和終點，為選手「加油打氣」，成為當天賽事的一大亮點。

在今年的人形機器人半馬上，「天工」再次亮相，今年的對手實力不容小覷，「天工」要想取得理想成績也需要不斷完善自己，讓大、小腦更加聰明。

「天工隊」技術負責人郭宜劼介紹，人形機器人跑半程馬拉松需要在具身智能大、小腦和本體等多個層面進行準備。今年，在具身智能大、小腦層面，「天工」基於北京人形機器人創新中心的「慧思開物」通用具身智能平台不斷優化。

在提高運動速度方面，研發團隊在仿真環境中不斷訓練「天工」，探索關節力矩和轉速的峰值邊界，以提高運動速度。在不斷的訓練中，「天工」也更加聰明，比如在運動時的穩定性方面，「天工」在運動過程中對自身狀態和環境狀態的判斷更加準確，這樣它可以根據自身狀態及時調整步伐，確保運行穩定。

此外，「天工」還能很好地適應運行時的地形，例如轉彎、崎嶇路面、斜坡等，這些都是機器人穩定性的表現。在儘量提高機器人的穩定性和快速性的同時，研發團隊還提高了機器人的擬人性，通過加入人體數據訓練讓機器人的跑姿儘量擬人、自然。

郭宜劼介紹，在機器人的本體方面，北京人形機器人創新中心基於天工Ultra平台，針對半程馬拉松場景不斷進行調試和優化，以解決機器人在運行過程中的可靠性、穩定性以及長續航問題，「我們對機器人本體進行結構減重和結構優化，尋找重量與剛度之間的平衡點。另外，在跑步過程中，機器人的腿和腳會不斷與地面發生高頻震動，因此創新中心對機器人腿部進行針對性的剛柔耦合設計，以減少衝擊，提高長時間奔跑的穩定性。」

此外，工程師們提升了機器人的關節導熱技術和風冷散熱技術，使機器人可以保持21公里長時間跑步。目前，「天工」峰值速度達到每小時12公里，本次比賽計劃以每小時7-8公里的配速進行。

人形機器人「N2」是體育健將，它能行走、奔跑，會舞蹈、單腳跳等。不過，在備戰馬拉松的過程中，「N2」也遇到不少難題，比如遭遇井蓋。「旋風小子隊」算法工程師覃幫羽舉例說，馬路上的井蓋有深有淺，機器人從路面走到井蓋上時，需要做好平衡，身體才不會摔倒。這些都是需要攻克的難點。

記者注意到，不少參賽的機器人都穿了運動鞋，「N2」穿的是一雙童鞋，讓它顯得更加呆萌可愛。覃幫羽說，給機器人穿鞋並不是為了讓它更像人類，而是為了保護雙足和關節。原來，機器人的雙足堅硬，與地面接觸更是「硬碰硬」，因此為機器人穿鞋一方面可以減緩雙足的磨損，另外也可以緩震，從而減輕走路、跑步時對膝蓋關節等部位的損傷。

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人形機器人如何跑起來？

在今年的比賽上，機器人們並不是「一個人」的比拚，而是一個團隊的較量。也就是說，除了機器人，賽道上還有領跑員、操作員、工程師等「選手」，它們共同組成一個比賽隊伍。

從跑步方式來看，為了讓機器人在賽場上有更加穩定的發揮，有的參賽隊通過操作員遙控機器人跑步，還有的參賽隊通過半自主導航讓機器人穩定地完賽，「天工」用的正是這種方式。也就是說，「天工」在奔跑時，前面3-5米有一位領航員，他身上背著小巧的信號發射器，「天工」通過跟隨和導航的方式完賽。「天工」團隊相關負責人表示，未來「天工」也會更聰明，全程不跟隨領航員，自主從A點跑到B點，像人類一樣完成半馬。

在4月9日晚上的測試賽上，記者見到「天工」的領航員賈寧。領跑時，他身上穿著背心，在背心的腰部位置有一個醒目的亮點，「天工」「看」著這個亮點一路奔跑。在奔跑過程中，賈寧在位於「天工」前方3-5米的位置勻速奔跑。在賽道上，賈寧與「天工」像一對熟稔的老朋友，步幅、步頻都得非常接近。

賈寧說，搭檔「天工」是一段奇妙的體驗。大約在兩個月前的一天，馬拉松愛好者賈寧在朋友的推薦下見到了「天工」，他的任務是陪伴「天工」，讓它跑得更好。「我的速度是每小時14公里，‘天工’在賽道上的速度是每小時8公里。所以，作為它的領跑員，我要做的就是跟它磨合。」

剛開始，人機之間磨合得並不完美，「天工」有些晃悠，在工程師的不斷調試中，「天工」逐漸健步如飛。賈寧也不斷地調整狀態，不能忽快忽慢，讓「天工」慢慢學習，勻速地把速度提上去。

領航的這兩個多月裡，賈寧越來越覺得身後的這個機器人跑得更加輕盈，「就跟人一樣，他在我身後，我能感覺到它更加穩定。未來，機器人一定會比人跑得快，這隻是時間問題。」

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人形機器人馬拉松意義何在？

如今，不少人形機器人已經在工廠「上崗」，醫院、養老院也有它們的身影。從人形機器人的應用場景看，參加馬拉松並不是它們真正的用武之地。對此，北京經開區管委會副主任梁靚表示，馬拉松是挑戰人身體的極限，也是一場身體素質的耐力比拚，而機器人賽道象徵著科技和產業的融合。這一次的半程馬拉松並不是以終點為目標，它更是一個起點。「機器人的比賽不僅僅是單個機器人的比拚，它還有後面的工程師、操控員、領隊等，所以是一個團隊的比賽。在機器人賽道上會看到不同型號、不同賽隊的機器人，同時還有配合它的團隊，一起奔跑。」

梁靚說，人和機器人共同比賽，象徵著科技和產業融入人類的生活中。這次賽事對機器人的挑戰也是巨大的，需要它和生活道路環境相匹配，所以這一比賽具有深遠的意義。

郭宜劼認為，機器人馬拉松比賽可以讓大眾直觀地感受到機器人現有技術的發展，「這次是機器人和運動員一起參加半程馬拉松，而以往大家看到機器人的進展可能難以直觀感受。這次人形機器人要完成21公里的跑步，大家能夠直觀地感受到人形機器人技術的進展程度。」

另外，他認為，機器人技術依然面臨巨大挑戰，通過人形機器人半馬比賽牽引著機器人技術企業提高機器人本體的可靠性，以及在長距離移動時的穩定性，「如果能解決這兩方面的問題，那麼未來，人形機器人可以更好地服務長距離巡檢、特種場景作業，最終走進家庭，服務人類。」

新京報記者 吳婷婷

編輯 張樹婧 校對 趙琳