揭秘人形机器人“跑者”的成长：大小脑更聪明，身体行动更稳健

当人类马拉松运动员与人形机器人马拉松“跑者”站在同一个赛道、同一时间起跑，人机的互动超越了科幻大片，变得更加真实和触手可及。在首届人形机器人半程马拉松比赛上，机器人们将各显神通，无论是通过操作员遥控，还是“看”着领航员身上的信号装置，它们将以稳定、稳健的方式完成这次世界上首届人形机器人半马。近日，新京报记者多次采访人形机器人“跑团”，揭秘机器人训练、比赛后面的故事。

4月9日，北京智慧电竞赛事中心，参加全球首场人形机器人21公里半程马拉松的参赛团队在紧张备赛。图为钢宝队工作人员在介绍美女机器人“幻幻”。新京报记者 李木易 摄

揭秘1

机器人赛前做了哪些“功课”？

北京人形机器人创新中心的参赛选手“天工”是“跑团”的明星机器人之一，在去年的亦庄半程马拉松上，天工在起点和终点，为选手“加油打气”，成为当天赛事的一大亮点。

在今年的人形机器人半马上，“天工”再次亮相，今年的对手实力不容小觑，“天工”要想取得理想成绩也需要不断完善自己，让大、小脑更加聪明。

“天工队”技术负责人郭宜劼介绍，人形机器人跑半程马拉松需要在具身智能大、小脑和本体等多个层面进行准备。今年，在具身智能大、小脑层面，“天工”基于北京人形机器人创新中心的“慧思开物”通用具身智能平台不断优化。

在提高运动速度方面，研发团队在仿真环境中不断训练“天工”，探索关节力矩和转速的峰值边界，以提高运动速度。在不断的训练中，“天工”也更加聪明，比如在运动时的稳定性方面，“天工”在运动过程中对自身状态和环境状态的判断更加准确，这样它可以根据自身状态及时调整步伐，确保运行稳定。

此外，“天工”还能很好地适应运行时的地形，例如转弯、崎岖路面、斜坡等，这些都是机器人稳定性的表现。在尽量提高机器人的稳定性和快速性的同时，研发团队还提高了机器人的拟人性，通过加入人体数据训练让机器人的跑姿尽量拟人、自然。

郭宜劼介绍，在机器人的本体方面，北京人形机器人创新中心基于天工Ultra平台，针对半程马拉松场景不断进行调试和优化，以解决机器人在运行过程中的可靠性、稳定性以及长续航问题，“我们对机器人本体进行结构减重和结构优化，寻找重量与刚度之间的平衡点。另外，在跑步过程中，机器人的腿和脚会不断与地面发生高频震动，因此创新中心对机器人腿部进行针对性的刚柔耦合设计，以减少冲击，提高长时间奔跑的稳定性。”

此外，工程师们提升了机器人的关节导热技术和风冷散热技术，使机器人可以保持21公里长时间跑步。目前，“天工”峰值速度达到每小时12公里，本次比赛计划以每小时7-8公里的配速进行。

人形机器人“N2”是体育健将，它能行走、奔跑，会舞蹈、单脚跳等。不过，在备战马拉松的过程中，“N2”也遇到不少难题，比如遭遇井盖。“旋风小子队”算法工程师覃帮羽举例说，马路上的井盖有深有浅，机器人从路面走到井盖上时，需要做好平衡，身体才不会摔倒。这些都是需要攻克的难点。

记者注意到，不少参赛的机器人都穿了运动鞋，“N2”穿的是一双童鞋，让它显得更加呆萌可爱。覃帮羽说，给机器人穿鞋并不是为了让它更像人类，而是为了保护双足和关节。原来，机器人的双足坚硬，与地面接触更是“硬碰硬”，因此为机器人穿鞋一方面可以减缓双足的磨损，另外也可以缓震，从而减轻走路、跑步时对膝盖关节等部位的损伤。

参加全球首场人形机器人21公里半程马拉松的参赛团队在紧张备赛，图为穿运动鞋的人形机器人。新京报记者 李木易 摄

揭秘2

人形机器人如何跑起来？

在今年的比赛上，机器人们并不是“一个人”的比拼，而是一个团队的较量。也就是说，除了机器人，赛道上还有领跑员、操作员、工程师等“选手”，它们共同组成一个比赛队伍。

从跑步方式来看，为了让机器人在赛场上有更加稳定的发挥，有的参赛队通过操作员遥控机器人跑步，还有的参赛队通过半自主导航让机器人稳定地完赛，“天工”用的正是这种方式。也就是说，“天工”在奔跑时，前面3-5米有一位领航员，他身上背着小巧的信号发射器，“天工”通过跟随和导航的方式完赛。“天工”团队相关负责人表示，未来“天工”也会更聪明，全程不跟随领航员，自主从A点跑到B点，像人类一样完成半马。

在4月9日晚上的测试赛上，记者见到“天工”的领航员贾宁。领跑时，他身上穿着背心，在背心的腰部位置有一个醒目的亮点，“天工”“看”着这个亮点一路奔跑。在奔跑过程中，贾宁在位于“天工”前方3-5米的位置匀速奔跑。在赛道上，贾宁与“天工”像一对熟稔的老朋友，步幅、步频都得非常接近。

贾宁说，搭档“天工”是一段奇妙的体验。大约在两个月前的一天，马拉松爱好者贾宁在朋友的推荐下见到了“天工”，他的任务是陪伴“天工”，让它跑得更好。“我的速度是每小时14公里，‘天工’在赛道上的速度是每小时8公里。所以，作为它的领跑员，我要做的就是跟它磨合。”

刚开始，人机之间磨合得并不完美，“天工”有些晃悠，在工程师的不断调试中，“天工”逐渐健步如飞。贾宁也不断地调整状态，不能忽快忽慢，让“天工”慢慢学习，匀速地把速度提上去。

领航的这两个多月里，贾宁越来越觉得身后的这个机器人跑得更加轻盈，“就跟人一样，他在我身后，我能感觉到它更加稳定。未来，机器人一定会比人跑得快，这只是时间问题。”

揭秘3

人形机器人马拉松意义何在？

如今，不少人形机器人已经在工厂“上岗”，医院、养老院也有它们的身影。从人形机器人的应用场景看，参加马拉松并不是它们真正的用武之地。对此，北京经开区管委会副主任梁靓表示，马拉松是挑战人身体的极限，也是一场身体素质的耐力比拼，而机器人赛道象征着科技和产业的融合。这一次的半程马拉松并不是以终点为目标，它更是一个起点。“机器人的比赛不仅仅是单个机器人的比拼，它还有后面的工程师、操控员、领队等，所以是一个团队的比赛。在机器人赛道上会看到不同型号、不同赛队的机器人，同时还有配合它的团队，一起奔跑。”

梁靓说，人和机器人共同比赛，象征着科技和产业融入人类的生活中。这次赛事对机器人的挑战也是巨大的，需要它和生活道路环境相匹配，所以这一比赛具有深远的意义。

郭宜劼认为，机器人马拉松比赛可以让大众直观地感受到机器人现有技术的发展，“这次是机器人和运动员一起参加半程马拉松，而以往大家看到机器人的进展可能难以直观感受。这次人形机器人要完成21公里的跑步，大家能够直观地感受到人形机器人技术的进展程度。”

另外，他认为，机器人技术依然面临巨大挑战，通过人形机器人半马比赛牵引着机器人技术企业提高机器人本体的可靠性，以及在长距离移动时的稳定性，“如果能解决这两方面的问题，那么未来，人形机器人可以更好地服务长距离巡检、特种场景作业，最终走进家庭，服务人类。”

新京报记者 吴婷婷

编辑 张树婧 校对 赵琳