什么!我没看错吧!人形机器人都跑上马拉松了,天工Ultra荣获冠军!

 导读

4月19日,北京亦庄半程马拉松赛事迎来创新之举——人形机器人半程马拉松开赛。来自北京、上海、广东等全国多地的20支顶尖机器人队伍齐聚赛道,展开了一场别开生面的“赛马”对决。这些机器人以先进的人形本体为依托,搭载智能人工智能系统,与人类选手并肩起跑,共同奔跑,生动展现了科技与体育的深度融合。经过激烈角逐,来自北京的“天工”机器人脱颖而出,荣获冠军。

这场备受瞩目的机器人马拉松赛事背后,一系列引人深思的问题亟待解答:作为“全球首场”此类赛事,为何选择在亦庄开发区举办?人形机器人参与马拉松赛事的深层意义何在?而这场赛事的成功举办,又将为机器人产业的未来发展带来哪些新的启示与方向?

文字编辑| 宋雨涵

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北京亦庄开发区

产业生态的“天时地利人和”

一、机器人产业基础雄厚,技术创新策源地

北京亦庄作为国际科技创新中心的核心区,已形成覆盖机器人全产业链的生态系统。  

技术突破:聚焦具身智能机器人“大脑”“小脑”“肢体”等关键技术领域,诞生了多项全球首创成果,如“天工”人形机器人(全球首个全尺寸纯电驱拟人奔跑机器人)和“慧思开物”通用具身智能平台。 

产业链完整:从核心零部件(如RV减速机国产化)、整机研发到应用场景全覆盖,聚集了优必选、小米机器人等龙头企业,产值规模占北京市50%。

二、政策赋能与产业根基

政策鼎力相助:亦庄精心出台《全球一流具身智能机器人产业新城行动计划(2024 – 2026 年)》,凭借税收优惠、资金补贴等全面且有力的支持政策,吸引众多企业纷至沓来,在此落地生根。

营商环境优越:亦庄连续多年在全国营商环境评价中位居前列,为机器人企业营造了一个开放包容、高效便捷的创新环境,助力企业蓬勃发展。

三、多元场景与生态体系

场景多元丰富:亦庄积极建设高级别自动驾驶示范区、全域人工智能之城,并围绕“机器人 +”理念,精心打造高端制造、商业服务等九大标杆应用场景,释放出超万个应用机会以及近 50 亿元的采购需求,为机器人产业提供了广阔的发展空间。

创新生态完善:亦庄拥有类人机器人未来产业育新基地、国家机器人检测评定中心等重要平台,有力推动机器人技术从实验室走向市场,实现科技成果的有效转化。

四、赛事组织实力与保障水平

经验底蕴深厚:作为世界机器人大会的永久举办地,亦庄在机器人赛事组织方面积累了丰富的经验,组建了专业的保障团队。从赛道设计到技术支持,每一个环节都严格把控,确保赛事的专业性和公正性。

社会支持广泛:机器人大世界等展示中心以及公众对机器人的高度关注,共同为赛事营造了良好的社会氛围,让赛事更具影响力和吸引力。

五、产业发展战略目标

技术验证高地:半马赛道长达 21 公里,地形复杂多变,为机器人提供了一个绝佳的测试平台。通过在此赛道上的测试,可以全面评估机器人的续航能力、运动控制精度以及环境适应能力,从而推动机器人技术的不断迭代升级。

产业推广先锋:借助赛事平台展示标志性成果,提升公众对机器人的认知度和接受度,加速机器人商业化进程。例如,2024 年“天工”机器人以“加油官”的身份亮相亦庄半马,吸引了社会各界的广泛关注。此次马拉松比赛,让公众真切地感受到“人机共生”已从科幻想象逐步走进现实生活。

二、超越竞技的“产业成人礼”

业内普遍认为,人形机器人堪称机器人的终极形态,其优势不胜枚举。首先,人类直立行走的特性解放了双手,得以灵活运用各类工具,人形机器人同样继承了这一优势。其次,凭借与人体相似的构造,人形机器人能够更好地适应人类所处的环境与使用的工具。再者,人形机器人的外观和行为模式与人类相近,相较于非人形机器人,更易让用户产生亲近感和信任感,因此在服务业、家庭等应用场景中优势显著。最后,由于人形机器人的身体结构与人类相似,大量的人类运动视频可转化为其训练数据,能在一定程度上缓解具身智能模型训练时常面临的数据匮乏难题。

然而,这些优势的背后也伴随着相应的代价。一方面,与四足、轮形等下肢形态的机器人相比,人形机器人在稳定性和运动控制方面面临诸多挑战。其脚与地面的接触时间短且接触面积小,使得稳定控制的时空范围极为有限。另一方面,双足机器人的高能耗特性,对电力系统和能源管理提出了更高要求。在奔跑等下肢运动中,通常要求机身更轻,这导致难以在机身上安装大容量电池,进一步加大了续航的难度。

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马拉松是具身智能的“终极考场”

在半程马拉松赛的场景中,这些代价被进一步凸显。机器人不仅要应对长时间奔跑的挑战,还需适应复杂的路况以及可能出现的突发状况。具体而言,如“天工队”技术负责人郭宜劼所介绍,人形机器人“跑马”需要在具身智能的“大脑”与“小脑”以及本体优化等多个层面做好充分准备。在“脑”的层面,首先需通过算法探索关节力矩、转速的峰值边界,不断提升奔跑速度;其次要增强在运动中对自身状态和环境状态感知的准确性,并据此作出相应调整,以提高运动稳定性;此外,通过引入人类运动数据,使机器人的跑姿更加“拟人”。在“身”的层面,需对机器人进行结构减重,并找到重量与强度之间的最佳平衡点,同时完善导热和风冷散热技术,以提升稳定性和续航能力。

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从实验室到市场的关键一跃

如此一来,半程马拉松赛事便成为了检验机器人综合能力的“试金石”。正如赛事组织方在测试赛答记者问时所言,马拉松考验的是机器人本身的运动效率、动力电池、关节、材料等一系列交叉融合技术,体现的是其可靠性、安全性和耐用性。松延动力首席技术官姜哲源也认为,半程马拉松对人形机器人而言是一次综合性测试,在长距离、长时间的连续工作情况下,既考验算法能力,也考验硬件本体的性能。正因如此,这些参赛机器人的成功完赛,在一定程度上反映了我国人形机器人产业蓬勃发展的良好态势。

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行业后续发展

机器人赋能千行百业,造福千家万户

这是具身智能产业向未来进发的一个崭新起点。主办方勇于举办一场极具挑战性的赛事,20支参赛队伍敢于将自家产品置于直播镜头前“一展风采”,这既彰显了他们不怕暴露自身不足的自信与开放态度,也体现了他们以问题为导向、推动产业迈向高端的坚定决心。
竞赛组副组长王国林认为,大赛可对各家机器人的多方面能力进行综合评估,并推动具身机器人产业的进步,该赛事将促进机器人产品进一步应用于灾害救援、长距离巡检、特种危险作业、智能制造、体育陪练等社会和生产场景。
在这20支队伍的背后,是具身智能技术产学研用全链条的深度参与,是各地积极布局未来产业的生动写照,更是今年我国具身智能市场规模预计占据全球半壁江山的蓬勃发展态势。赛场上,机器人一次次跌倒、爬起,再跌倒、再奋起……那些原本毫无思想的钢铁之躯,已然承载了国人的共同期盼:今日的跌倒,是为了未来能够走得更加稳健、更加长远——让机器人赋能各行各业,造福千家万户。

胜利背后的些许缺憾

自主性技术瓶颈

动态平衡算法尚未突破临界点,双足机器人在高速运动时仍存在姿态控制偏差,需要辅助稳定装置(如天工机器人的肩背扶手)

视觉导航系统在复杂地形中的实时处理能力不足,导致部分团队采用”领跑员+信标”的折中方案

多传感器数据融合存在毫秒级延迟,这使得遥控操作成为应对突发状况的必要补充

能源系统短板

高密度电池技术制约续航表现,现有动力方案在1小时持续运动中需要2-3次换电

驱动系统的能量转化效率仅达45%-60%,远低于生物肌肉的75%效能

快速充电技术尚未突破5C以上安全阈值,导致赛事中必须采用物理换电方案

机械可靠性挑战

仿生关节的平均无故障时间(MTBF)仍低于200小时,难以支撑高强度连续运动

柔性传动系统在反复冲击载荷下存在0.1-0.3mm的形变累积,需要中途校准

足端触地算法的容错机制不足,单次跌倒可能导致控制系统重置

这些技术痛点恰恰勾勒出未来突破的方向:波士顿动力最新专利显示,他们正在试验基于量子陀螺仪的微秒级姿态修正系统;特斯拉Optimus团队则致力于将4680电池的能量密度提升至400Wh/kg;而苏黎世联邦理工学院开发的类肌腱驱动器已实现82%的能效转化。当这些实验室成果完成工程化转化时,我们或将见证真正意义上的全自主人形机器人马拉松。当前赛事中的”缺憾”,本质上都是技术迭代的必经路标。

一场没有终点的产业马拉松

当“天工Ultra”冲过终点线时,其膝盖处的磨损痕迹与人类跑者的血泡形成奇妙镜像——这昭示着人形机器人产业的本质:不是要取代人类,而是拓展人类能力的疆界。正如赛事组织者所言:“我们正在见证的不是机器超越人类,而是碳基与硅基生命形态的共同进化。”

从实验室到马拉松赛道,从亦庄到全球,这场赛事吹响了中国具身智能产业从“跟跑”到“领跑”的冲锋号。当技术突破物理桎梏时,文明的形态将发生根本性跃迁——而这,正是人机共跑的终极意义。