機器人「跑團」是如何「煉成」的

「天工來了，第一個參賽的機器人跑者將衝線」。在全球首個人形機器人馬拉松通明湖信息城終點響起一陣歡呼聲。旁邊的人類選手賽道，擠滿了已經完賽的人們，他們邊看直播邊翹首以盼，希望見證這個歷史時刻。

4月19日10點10分左右，當「天工U ltra」在一名領跑員和一名護跑員的陪同下蹣跚衝線時，現場爆發出尖叫聲、歡呼聲並響起雷鳴般的掌聲。賽道旁邊圍滿了前來觀賽的媒體、附近居民、孩童還有一些機器人公司的同行。

雖然不少機器人在比賽中「踉踉蹌蹌」未到終點，但還是有不少「選手」成功完賽，20支參賽隊伍中最終有6支隊伍完賽。天工隊憑藉2小時40分42秒的成績獲得冠軍，鬆延動力小頑童隊、行者二號隊分別獲得亞軍和季軍，天工隊、鬆延動力小頑童隊、行者二號隊、鬆延動力旋風小子隊、EAI隊、半醒機器人隊獲得完賽獎。此外，還評出最佳人氣獎、最佳步態獎、最佳形態創新獎。

「‘天工U ltra’加油」「大高個人形機器人跑得真快」「矮個子機器人像小朋友」「機器人摔倒了也很呆萌」……賽事現場，人形機器人引起大家的關注。人跑馬拉松是體力和耐力的比拚，人形機器人跑馬拉松在比拚什麼？這些機器人「跑團」是如何「煉成」的？參賽過程中，人形機器人及其參賽團隊又要面對哪些挑戰？

4月19日，天工隊（機器人：天工）、小頑童隊（機器人：N 2機器人）、行者二號隊（機器人：行者二號）分別獲得全球首個人形機器人半程馬拉松的冠軍、亞軍、季軍。新京報記者李木易攝

25萬次精密關節運動機器人接受極限挑戰

人形機器人半程馬拉松以南海子公園一期南門為起點，通明湖信息城為終點，全長21.0975公里，途經泡桐大道、文博大橋、通明湖公園等北京經開區標誌性點位。

21.0975公里的跑道對機器人來說是個不小的挑戰，對於採用雙足步態的人形機器人而言，多位業內人士介紹，跑21公里意味著要完成約25萬次精密關節運動。

比賽地形涵蓋了平坦柏油路、坑窪裂縫路、長緩坡、短陡坡路段以及石板路、草地、石子路等多種複雜路況。全程線路共包括6個左轉道、8個右轉道，轉彎角度≥90度，考驗機器人奔跑時轉彎的平衡能力，終點前還設置了一段1.5公里的直道，考驗機器人的衝刺速度。

本次冠軍「天工」隊所在的國家地方共建具身智能機器人創新中心總經理熊友軍認為：「這不只是簡單的體育競技，更是對技術突破、產業發展的‘極限測試’。」

「此次馬拉松賽，無疑是對人形機器人在真實環境中綜合性能的一次系統性檢驗。」天工團隊負責人說道。為了呈現最佳比賽效果，「天工U ltra」通過結構的持續優化，找到輕量化與剛強度的平衡點，加上巧妙的緩衝結構，實現腿足的剛柔耦合設計，最終達到長距離奔跑本體不損壞的效果。此外，通過結構的輕量化設計、關節導熱技術以及風冷散熱技術使關節達到熱平衡，讓機器人可以長時間持續奔跑。

天工機器人由北京人形機器人創新中心研發。北京人形機器人創新中心在2023年年底成立，是國內首家省級人形機器人創新中心，由機器人整機、核心零部件、大模型等企業共同組建，包括小米機器人、優必選科技、京城機電、中國科學院自動化所等。2024年4月，全國首個通用機器人母平台「天工」發佈，實現了全球首例全尺寸純電驅人形機器人的擬人奔跑。

儘管做了充足的轉背，但當「天工U ltra」站上跑道，還是有一次摔跤，北京人形機器人創新中心CTO唐劍在接受媒體採訪時表示，這是機器人電池失效時出現的故障。他透露，天工的目標是希望一台機器人跑完全程，本次比賽天工機器人一共換了三次電。唐劍說，電池容量的選擇是天工團隊經過多次測試斟酌再三後的最優結果。如果加倍電池容量確實會減少換電次數，但會增加機器人重量、影響步態。

「就像小孩子學走路的過程中也會有摔倒的情況，機器人也是在慢慢成長。」一位機器人從業者坦言。

亞軍小頑童隊N 2是鬆延動力的機器人產品，身高120cm，體重30kg，進入4月以來，它每天都會為這場馬拉松進行賽前準備，為的就是穩定地跑完全程。比賽期間，新京報記者所在的機器人交流群中，不停有群友表達了看好小頑童隊，在更換了一次機器人的情況下最終總用時3小時37分50秒拿到了第二名的成績。

上海卓益得機器人有限公司（下稱：卓益得）的機器人戰隊行者二號代表AEI戰隊參賽，是全程唯一沒有換電的機器人，最終總用時4小時25分56秒。十年前，卓益得機器人用0.8度電不斷行走了134公里，創造了足式機器人行走最遠距離健力士世界紀錄。十年後，在全球首個人形機器人半程馬拉松比賽的賽場上，他們採用了肌腱（繩）驅動機制，模擬生物肌腱的運動特性，使機器人具備更高的安全性和靈活性。

「我就是想驗證一下，這個機器人不換電池是不是可以直接跑完，從而解決續航問題。機器人重點就是兩個瓶頸，一個是電池的能量密度，一個是電機的功率密度。這兩個瓶頸不突破的話，人形機器人想落地非常難，所以我們現在重點是想通過肌腱驅動和仿生的技術，突破這個核心問題。」上海卓益得創始人李清都接受新京報記者採訪時如是說。

他表示，參賽並不是為了拿名次，最重要的是為了驗證技術性能，比如過程中能否不換電池從頭跑到尾，因為續航能力是困擾機器人領域數十年的問題，如果這個問題解決了，本質上得到了一個突破，這個意義比跑馬拉松拿名次意義更大。

那些並未拿到前三的隊伍也為這場賽事做了精心準備，比如靈寶機器人隊、小巨人隊、清華通班隊、鋼寶隊等等。「參賽就是勝利，我們會繼續加油。」某參賽隊伍負責人說道。

比賽主要是對機器人穩定性和可靠性的測試

「目前我們小巨人的速度可以達到0.7m/s，續航時間大概在1小時。小巨人的步幅雖然不大，但是步伐很穩健。」小巨人隊參賽隊員介紹。在起跑之初，小巨人吸引不少目光。

小巨人隊由北京科技職業大學機電工程學院機器人設計創新團隊的師生組成。參賽機器人為北職大「0306小巨人」機器人，身高不足1米。機器人採用剛柔耦合關節技術，可實現擬人化180°大角度運動範圍，構建包含頭部靈動轉向、雙臂自然垂擺、雙足穩健行走的仿生軀體結構系統。同時，通過多傳感器融合環境建模技術，集成語音識別與聽覺感知模塊實現10米範圍內人機對話。

「我們在3月6日確定報名參賽。自報名成功後，我們團隊即刻進入了高效運轉的‘戰時狀態’，與時間展開了一場激烈的賽跑。深知時間緊迫，我們迅速啟動了詳細的項目規劃，將機械結構設計、電子系統集成、編程算法開發等不同專業領域的任務，精準分配給各自擅長的團隊成員，確保‘專業的人做專業的事’，從而極大地提升了整體工作效率。」小巨人隊相關負責人告訴新京報記者。

該負責人介紹，在學校原有機器人團隊基礎上，為滿足具身智能機器人設計研發需要，又吸納了新的成員，組建了一個來自不同專業、多學科交叉融合的團隊：機電一體化技術專業教師主導運動控制算法開發，機械製造及自動化專業教師負責輕量化結構設計，工業互聯網應用專業教師開發遠程運維繫統、人機交互界面設計及集成人工智能技術模塊，服裝設計專業教師設計兼具功能性與科技感的具身機器人服裝。

小巨人隊負責人介紹，在人形機器人馬拉松比賽中，我們面臨的最大困難是如何保證機器人在長時間運行過程中的運動穩定性及可靠性。這不僅涉及結構材料在持續運轉中的疲勞損耗與應力集中問題，也對算法控制的精準性提出了極高要求——無論是機械結構的耐久性，還是動態平衡算法的實時響應能力，都需要在連續運動中保持穩定。

針對奔跑中的具體挑戰，小巨人隊採取了針對性解決方案：在關節生熱與摩擦方面，通過在機器人內部集成定製化散熱機構（如微型風扇、導熱矽膠片等），結合低摩擦係數的潤滑材料，將關鍵關節溫度控制在安全區間，減少因過熱導致的機械失效；配速上，考慮到穩定性優先，我們將速度優化在大約2.2km/h的勻速區間，通過降低運動負載來平衡能耗與步態穩定性。

「續航方面，採用可拆卸電池組設計，當電量不足時可快速更換電池，確保賽程持續；運動控制上，引入強化學習算法，使機器人能夠在實際運行中不斷學習適應場地特徵（如坡度、彎道），實時調整關節角度與動力分配，顯著降低摔跤風險。這些措施雖以犧牲部分速度為代價，但有效保障了機器人在複雜工況下的無故障運行，為完成賽事奠定了基礎。」該負責人介紹。

北京人形機器人創新中心總經理熊友軍表示，這一賽事檢驗了機器人的算法，形成了很強的環境適應能力，既能適應各種沙地，也能適應減速帶，坑窪、斜坡路面等城市道路，還體現了很好的穩定性，為機器人下一步走進工廠和生活服務場景進行了非常好的檢驗和準備。此次賽事只是展示了天工機器人運動能力的一小部分，團隊正在積極研發更多創新技術，未來將會推出更多應用。中國機器人產業在整個全球已屬於第一梯隊。

北京人形機器人創新中心首席技術官唐劍認為，比賽主要是對機器人穩定性和可靠性的測試，最終期待的是機器人7× 24小時連軸轉的效果。希望先將人形機器人應用於半結構化的工業或者泛工業場景，比如物流、搬運、巡檢等。之後是應用於商業場景和生活場景中。

【觀點】

產業鏈的協同發展也是一場馬拉松

對於機器人行業從業者和投資人而言，此次人形機器人馬拉松也是一個很好的窗口，可以更直觀地看到該行業的真實發展現狀。「之前我們只能通過機器人公司的宣發影片來評估該公司的技術實力，此次比賽是我們希望看到的，在這種競技比賽的迭代下，也有助於機器人公司產品的迭代。」一位在線上觀看了全程直播的投資人告訴記者。

仿生關節、平衡算法、適應賽道，在賽場上，機器人需要突破在實驗室創新的極限，走下賽場，機器人需要面臨更複雜的環境，為了參賽作出的準備工作同樣可以在真實的應用場景中解決問題。

新京報記者注意到，包括海派兄弟隊在內的幾支隊伍在奔跑的過程中會有陪跑員給機器人噴絕緣液體，這是為瞭解決下肢電機長時間高負載溫度升高的問題。「平衡、散熱都是在實際應用裡面可能對機器人硬件提出的挑戰，賽場就是一個模擬現實極限情況，來促進大家改善硬件設計，只有能滿足更多極限情況，才能在真實世界中使用。」一位觀看完整場比賽的機器人從業者分析稱。

在賽場上奔跑的機器人是為了提升自己的硬實力，將來和人類一起分工合作促進社會發展。賽後除公佈了前六位之外，組委會還頒發了最佳人氣獎、最佳形態創新獎、最佳步態獎來鼓勵參賽隊伍。

3月底，在2025年中關村論壇的年會上，樂聚通研和北京加速進化科技有限公司組成機器人「天團」，在四分鐘左右的時間里表演了打太極和俯臥撐，克服一道道技術難關，推動了技術的研發和產品的迭代，此次的比賽將會更加推動機器人行業的發展。

在4月18日國務院新聞辦公室舉行的一季度有關經濟數據例行發佈會上，工業和信息化部總工程師謝少鋒表示，人形機器人主流產品已經實現了「站得住、走得穩、跑得快」，正加快從「舞台上動起來」向「工廠里用起來」轉變，既能演雜技、扭秧歌，也能搬重物、擰螺絲，在製造場景加快落地，例如輔助汽車生產線裝備作業、助力智能分揀搬運等。

公開資料顯示，鬆延動力已與常州市天寧經開區達成項目合作，推動人形機器人產業化落地汽車零部件產業園；2024年，國家地方共建具身智能機器人創新中心啟動「天工開源計劃」，將陸續把本體、數據集、運動控制等方面的技術成果面向行業開源開放。全球高校、科研院所、集成商等可在此基礎上再開發，加速推動人形機器人真正進入人類生活。

中國社會科學院財經戰略研究院研究員魏翔在直播中提到，機器人馬拉松不僅是一個營銷事件、一個技術試驗場，還有可能會變成一個像F1賽車方程式那樣的科技商業IP，「機器人馬拉松擁有很大的商業潛力，不僅能夠幫助一個城市塑造新的科技名片，還有可能給企業帶來實際的利益。」

新京報記者 張晗 陳維城 吳婷婷

編輯 李劼 校對 劉越