焦点访谈：“半马”出黑马，黑马是“机马”。“半马”，也就是半程马拉松，每年我国都要举办百场以上。但是，前几天举行的这场“半马”却是前所未有、全球瞩目。它是全球首个人形机器人参与的“半马”，也是首次人机共跑的“半马”。那么，此赛因何而来？成果如何？挑战自我的赛事对机器人的挑战又是什么？ 4月19日，北京经济技术开发区成为社会各界关注的焦点。全球首次人形机器人“半马”在这里举行，共有20支机器人队伍和人类同场竞技，一起向21.0975公里发起挑战。 经过激烈的竞争，这场特殊的比赛终于有了结果。北京人形机器人创新中心的“天工Ultra”以2小时40分的成绩夺得冠军，松延动力的“N2”以及上海的“行者二号”分获第二、第三名。另外，还有多个单项奖也花落各家。 回顾整场比赛有很多看点，也有很多地方值得总结。 北京市经济和信息化局副局长苏国斌：“成绩并不重要，我们看重的是对机器人产业，特别是人形机器人这个细分领域对它发展的促进作用。” 北京经开区管委会副主任、本赛事执行主任梁靓：“让科技和产业插上翅膀，用应用来牵引，让整机跑上赛道，来带动整个产业发展，意义相当巨大。” 为了保证人类选手的安全，人和机器人被物理隔开，各跑一条赛道。这些机器人选手们高矮胖瘦形态各异，矮的只有七八十公分，高的有180公分。它们按照赛前5公里的排位赛成绩站位，成绩越好的越先出发。 目前，由于受到各种条件限制，机器人选手并不能够独立自主地完成比赛。目前采取的主要是两种间接的方式，第一种是通过无线信号，比如，4G、5G、蓝牙信号，由后面的工作人员遥控机器人来完成比赛；另外一种是机器人扫描前面的领跑员背后的传感器，完成整场比赛。 超过21公里的长度，不仅是对人类体能与意志的挑战，更是对机器人综合实力的极限考验。 北京人形机器人创新中心首席技术官唐剑：“半程马拉松对人形机器人的硬件稳定性、感知决策以及运动控制算法的泛化性，都是非常严峻的考验。” 松延动力董事长姜哲源：“比较综合性评判各家硬件能力、算法能力、工程能力、成本化能力，包括机器的稳定性，我们也希望通过这次比赛，能够认知到我们在行业中的位置。” 海派兄弟队开发者之一张子豪：“锻炼和测评一下机器人的运动和平衡能力、具身智能的小脑能力。” 来自北京、上海、广东、浙江等地的20支参赛队伍纷纷拿出各自的看家本领。比如，北京的“天工Ultra”，速度最快，峰值速度达到12公里每小时，并且能在多种地形中平稳移动；松延动力的“N2 小顽童”，个头虽矮，但是跑姿稳健；上海的“行者二号”，耐力超强，是史上首个行走距离突破百公里的足式机器人。 为了检测机器人的性能，这次比赛的赛道设计也颇为用心。赛道既有平坦路面，也有14个弯道，还有上下坡，最大坡度≤9°。路面也多种多样，既有柏油路，也有石板路、草地、石子路等。 这种长距离与复杂地形并存的场景，是对人形机器人关节精度、热管理、电源系统、控制算法、通信干扰等问题的极限测试。要跑完21公里，意味着机器人要完成约25万次的精密关节运动。因此，机器人的软硬件能否保持稳定输出，是决定胜负的关键。 唐剑：“硬件就是说因为人形机器人主要是关节模组，它一定要比较稳定可靠。软件上就是我们的算法，特别是运动控制的算法，要保证机器人以比较均匀的速度、比较稳定的步态去奔跑，这样才能跑得更远。” 人之所以会跑步，是千百万年进化的结果，也是不断学习的结果。机器人要做到这一点，同样也要学习。目前，最主流的方法就是强化模拟学习。也就是先模拟人类跑步，然后再去强化它。 唐剑：“模拟学习有点像学院派，就是跟着教科书和老师学，采集人类专家的数据，让机器人的运动姿态尽量贴合、尽量契合拟合人类专家的数据。” 虽然总体思路大同小异，但是各家企业也有各家的绝活。通过模拟人类的动作，机器人学会了简单的走和跑。但这还远远不够，还要强化学习，才能适应不同的地形和环境。为此，工程师们把成百上千的数字机器人放到充满各种地形的仿真环境里进行强化训练。训练的过程也非常有意思，核心就是奖惩结合。 唐剑：“强化学习框架里有一个非常核心的叫奖励函数，奖励函数在你做对的时候，会给你一个比较大的正向奖励；做错了，会给你比较大的一个负向奖励（惩罚）。这些跟我们学习游泳一样，如果在学习游泳的过程中喝了水，就会知道这个动作不应该做，下次就避免做这样的动作。” 哲源：“经过几万次的训练之后，机器人最后在仿真里边跑起来，跑得很好，然后在这个基础上我们再把它迁移到真机上。” 北京人形机器人创新中心的机器人“天工Ultra”以及松延动力的“N2”，都是这样花费几个月时间训练出来的。除了苦练内功以外，还必须解决续航的问题，为此比赛还设置了补给站。 跑过马拉松的人都知道，大概每隔5公里就会有一个补给站，喝点水，吃点能量胶什么的。对于机器人来讲同样也需要补给，怎么样补给呢？换电池，每支队伍有5分钟的换电池时间，超出5分钟，将会被计入成绩。比赛一共设置了7个补给站。如果不出意外的话，机器人想要顺利完赛，就看它能否抓住这7次宝贵的换电机会。 在长达21公里的赛道上奔跑，虽然跌倒、死机、断电等各种意外状况不断发生，但正是因为有了这些极限考验，才能倒逼企业在解决问题中不断成长。 松延动力派出的机器人“N2”，为了能够顺利完赛，不仅在软件层面优化了运动算法，在硬件上也下了不少功夫。 哲源：“我们的连杆用的是模具钢，是最硬的钢。我们把很多地方的轴承换成了平面轴承或者球轴承，通过这些细节上的优化，我们把整个结构的可靠性提高到了一个比较高的程度。” 从实验室到柏油马路，不断训练、不断迭代，这是所有参赛机器人走过的路。21公里的长跑训练，并不是单纯为了“跑”而“跑”，而是要在奔跑的过程中，解决技术问题、工程问题，乃至机器人从实验室走向实际应用的问题。 国家智能制造专家委员会委员郝玉成：“我们国家的人形机器人已经处于全球人形机器人的优势地位，（但是）发展仍然处在实验室阶段或者小批次试验阶段。在这个时候，场景的应用、场景的创新和技术创新显得更加重要。人形机器人马拉松，恰恰给我们提供了一个非常好的需求。” 作为赛事举办方，北京市也将机器人列为重点发展方向，并在政策支持、技术创新、场景应用及产业集聚等方面取得显著进展。《北京市机器人产业创新发展行动方案（2023—2025年）》明确提出，到2025年将实现“培育100种高技术高附加值机器人产品、100种应用场景，机器人核心产业收入达300亿元以上”。 不仅北京，深圳、杭州、上海等地也不断发力机器人产业。比如，深圳聚焦工业机器人量产与应用，2023年机器人产业链总产值达到了1797亿元；杭州以“低成本量产+场景创新”为核心竞争力，推动宇树科技、云深处等企业在四足机器人领域占据全球超60%市场份额；上海以人形机器人量产化为突破口，率先发布《具身智能分级指南》等团体标准，构建“AI+机器人”融合创新的世界级产业集群，抢占新质生产力制高点。 目前，中国机器人产业已稳居全球第一梯队：连续11年保持全球最大工业机器人市场地位，专利储备突破19万项，约占全球三分之二，长三角、珠三角形成3000余家企业集群。全球人形机器人百强榜单中，中国企业占比超过三分之一。我国“十四五”规划将机器人列为战略性产业。2025年被称为人形机器人“量产元年”，人形机器人正在加速落地汽车工厂、家庭服务等场景。据高盛预测，2035年全球市场将突破万亿元规模，中国成为全球机器人浪潮的中坚力量。 参赛到完赛，创举造历史。从实验室到马拉松赛道，或许有些机器人选手跑得并不完美，但是这届马拉松的举办意味着一个新时代已经到来。这场融合科技与体育的赛事，让我们更深刻地理解人机协同的潜力与挑战，为未来的发展奠定坚实基础。这场赛事不仅是技术的较量，更是对人类智慧的致敬。我们相信，未来人形机器人将在更多领域大放异彩，成为推动社会进步的重要力量。 |
