人形機(jī)器人“小考”：半馬“跑得快”不是終點(diǎn)，加速“長腦子”才能領(lǐng)跑
南方財(cái)經(jīng)全媒體記者譚硯文 廣州報(bào)道
北京亦莊，從前發(fā)生在科幻片中的一幕正在現(xiàn)實(shí)中上演。
4月19日早上7點(diǎn)半，全球首個(gè)人形機(jī)器人半程馬拉松在北京亦莊鳴槍開跑，20支人形機(jī)器人賽隊(duì)的“鋼鐵選手”與9000余名人類選手共同完成21.0975公里的比賽。
本次參賽的機(jī)器人來自北京、上海、廣東、寧夏等地，機(jī)器人賽道上，不同形態(tài)的機(jī)器人同場角逐，有的機(jī)器人是1米8的“大高個(gè)”，有的機(jī)器人則看起來像“小朋友”，它們或像人類一樣擺臂大步奔跑，或邁著“小碎步”高頻率前進(jìn)。
最終，來自北京人形機(jī)器人創(chuàng)新中心、廣東人形機(jī)器人企業(yè)優(yōu)必選參與研制的“天工UItra”以2小時(shí)40分42秒的成績，率先沖過終點(diǎn)線。
今年以來，人形機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)能力受到廣泛關(guān)注，宇樹科技的G1人形機(jī)器人登上春晚扭秧歌、轉(zhuǎn)手絹，眾擎機(jī)器人實(shí)現(xiàn)了全球首例平地起身前空翻。應(yīng)用領(lǐng)域也由此拓展，例如園區(qū)巡檢、賽事“球童”、服務(wù)志愿者甚至搭建舞臺(tái)等。
在業(yè)內(nèi)人士看來，亦莊半馬正是人形機(jī)器人行業(yè)的一次“小考”――考續(xù)航能力、穩(wěn)定性以及速度。成績的優(yōu)劣并不是重點(diǎn)，更重要的是，通過這次人機(jī)半馬，驗(yàn)證產(chǎn)業(yè)發(fā)展成果，推動(dòng)技術(shù)更好地服務(wù)于人。亦莊半馬驗(yàn)證了人形機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)能力，但“能跑會(huì)跳”不是終點(diǎn)。人形機(jī)器人真正的突破在于向“聰明好用”進(jìn)化――通過AI提升感知和決策能力，替代需要長期訓(xùn)練的人類崗位。
正如智能手機(jī)重塑生活，人形機(jī)器人正從實(shí)驗(yàn)室逐步走向工作生活場景，一個(gè)屬于它們的時(shí)代在加速到來。
一場人形機(jī)器人“小考”
4月19日上午，北京南海子公園，一場“人機(jī)共跑”拉開序幕，20支參賽隊(duì)伍根據(jù)測試賽成績相繼出發(fā)。
“機(jī)器人加油！”“機(jī)器人跑快一點(diǎn)！”現(xiàn)場跑者和觀眾不斷為人形機(jī)器人加油打氣。機(jī)器人賽道上，機(jī)器人形態(tài)各異，天工隊(duì)的“天工UItra”是個(gè)1米8的“大高個(gè)”，邁著“大長腿”擺臂大步奔跑；旋風(fēng)小子隊(duì)的松延動(dòng)力N2則個(gè)頭較小，憨態(tài)可掬得像“小朋友”，高頻率踏步前進(jìn)。
當(dāng)前，長距離奔跑對(duì)于人形機(jī)器人仍是不小的挑戰(zhàn)，完賽已是一定程度的巨大成功。
那么這場人形機(jī)器人“小考”，考的是什么？
首先，考耐力。半馬比賽全長21.0975公里，對(duì)跑者來說，跑馬最重要的是完賽。對(duì)人形機(jī)器人而言，續(xù)航能力是完賽的關(guān)鍵。
本次賽事中，機(jī)器人可途中更換電池或接力完賽，如更換機(jī)器人將每次罰時(shí)10分鐘，“換電”則無罰時(shí)，最終成績綜合完賽時(shí)間與機(jī)器人更換次數(shù)評(píng)定。
在比賽過程中，工作人員隨時(shí)關(guān)注機(jī)器人的狀態(tài)，給人形機(jī)器人換電池，或在其關(guān)節(jié)處噴壓縮空氣，讓機(jī)器人迅速降溫散熱。
參賽選手中，來自上海卓益得的“行者二號(hào)”續(xù)航能力較為出眾，能夠續(xù)航6小時(shí)以上。據(jù)了解，“行者二號(hào)”采用高強(qiáng)度、輕量化的復(fù)合材料，基于被動(dòng)行走原理的方式，不僅讓機(jī)器人的步態(tài)更自然，還能降低電機(jī)的用力，減輕所需電池和關(guān)節(jié)的重量，提高待機(jī)和續(xù)航能力。
其次，考穩(wěn)定。人形機(jī)器人跑步是否會(huì)摔倒備受關(guān)注，戶外環(huán)境的上坡、避障、轉(zhuǎn)彎等都是考驗(yàn)。
人形機(jī)器人跑步依賴于機(jī)械結(jié)構(gòu)和算法控制，需要快速在“雙支撐”和“單支撐”之間切換，并克服短暫的騰空階段，同時(shí)實(shí)時(shí)調(diào)整重心保持穩(wěn)定，這對(duì)平衡控制要求極高。
賽場上，機(jī)器人奔跑的狀態(tài)各異，有的重心較高，小腿質(zhì)量較輕，可以擺臂大幅奔跑，有的選擇不擺臂，走路前進(jìn)。比賽過程中，機(jī)器人摔倒的情況確有發(fā)生，在工作人員扶起或更換機(jī)器人后繼續(xù)比賽。
佛山市順德區(qū)機(jī)器人協(xié)會(huì)秘書長陶淵明向南方財(cái)經(jīng)全媒體記者介紹，機(jī)器人跑步的穩(wěn)定性涉及高精度控制各關(guān)節(jié)協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)，這考驗(yàn)的是核心算法與小腦開發(fā)。避障、判斷路面情況等功能，則考驗(yàn)機(jī)器人的視覺和感應(yīng)器，這靠機(jī)器人的大腦，也就是人工智能來完成。
來自鈦虎機(jī)器人的T170A，身高1.7m，體重48kg，在平衡性方面表現(xiàn)出色，即使受到外力干擾仍能迅速恢復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)的平穩(wěn)狀態(tài)。
鈦虎相關(guān)負(fù)責(zé)人接受南方財(cái)經(jīng)全媒體記者采訪時(shí)表示，T170A腿部關(guān)節(jié)的扭矩密度高達(dá)220Nm/kg，能輕松完成如單腿跳躍等高難度動(dòng)作，可應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化、搜索救援、醫(yī)療輔助、家庭服務(wù)等領(lǐng)域。去年，鈦虎的銷售額已達(dá)到5000萬元。
此外，考速度。機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)速度靠什么實(shí)現(xiàn)？據(jù)了解，機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)主要靠電機(jī)和驅(qū)動(dòng)來完成，扭矩和轉(zhuǎn)速均會(huì)影響速度，同時(shí)采用輕量化材料可以通過減重提速。此外，關(guān)節(jié)設(shè)計(jì)也起到關(guān)鍵作用，如膝關(guān)節(jié)和髖關(guān)節(jié)的活動(dòng)范圍和響應(yīng)速度會(huì)影響到運(yùn)動(dòng)的速度和靈活度。
本場比賽中，天工隊(duì)的“天工UItra”以2小時(shí)40分42秒的成績，率先沖過終點(diǎn)線?，F(xiàn)場工作人員表示，天工的成績比預(yù)期快30分鐘，這與領(lǐng)跑員的節(jié)奏有關(guān)。
“天工Ultra”前面有一名領(lǐng)跑員，相比其他機(jī)器人需要工作人員用遙控器控制奔跑，“天工Ultra”可以利用傳感器檢測“領(lǐng)跑員”的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，自己規(guī)劃路線。
“天工UItra”身高1.8米，用于大功率的一體化關(guān)節(jié)、低慣量腿部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，是北京人形機(jī)器人創(chuàng)新中心最適合奔跑的“選手”，可實(shí)現(xiàn)10公里/小時(shí)的穩(wěn)定奔跑，最快速度可達(dá)到12公里/小時(shí)。
對(duì)于人形機(jī)器人而言，“跑得快”有何意義？
提升運(yùn)動(dòng)能力是人形機(jī)器人發(fā)展一個(gè)必經(jīng)的階段。業(yè)內(nèi)人士透露，當(dāng)前人形機(jī)器人還處于“嬰幼兒”階段，正在學(xué)習(xí)如何協(xié)調(diào)身體，隨著平衡性和適應(yīng)性的進(jìn)一步提升，未來將逐步突破靜態(tài)作業(yè)的局限，在復(fù)雜環(huán)境中展現(xiàn)出類似人類的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性。
從“能跑會(huì)跳”到“聰明好用”
亦莊半馬正是對(duì)人形機(jī)器人運(yùn)動(dòng)能力的一次“練兵”檢閱。
一位人形機(jī)器人公司相關(guān)負(fù)責(zé)人告訴南方財(cái)經(jīng)全媒體記者，亦莊半馬以體育賽事的形式提升了大眾對(duì)機(jī)器人行業(yè)的關(guān)注度，促進(jìn)了資本和資源的流入，從而提升研發(fā)速度和行業(yè)發(fā)展速度。
“科技與體育的結(jié)合進(jìn)一步拓展了人形機(jī)器人在體育領(lǐng)域的范圍，人形機(jī)器人可以跑馬拉松，證明它們可以在復(fù)雜環(huán)境中負(fù)重運(yùn)動(dòng)，可以做‘球童’、園區(qū)巡檢、服務(wù)志愿者甚至搭建舞臺(tái)工人等?！鄙鲜鋈耸糠Q。
但是，“跑得快”“跳得高”并不是人形機(jī)器人發(fā)展的最終目的，更重要的是從“能跑會(huì)跳”向“聰明好用”進(jìn)化。這意味著，提升運(yùn)動(dòng)能力只是前提，更重要的應(yīng)該是大腦，也就是人工智能的發(fā)展應(yīng)用，讓人形機(jī)器人更趨向于人。
中國國家創(chuàng)新與發(fā)展戰(zhàn)略研究會(huì)學(xué)術(shù)委員會(huì)常務(wù)副主席、重慶市原市長黃奇帆近日曾公開發(fā)言表示，真正的機(jī)器人，一是要有人的大腦，有對(duì)事物區(qū)別分辨的判斷能力、聯(lián)想能力、創(chuàng)新能力；二是要有五官，即視覺、聽覺、嗅覺、味覺與觸覺；三是五官加大腦，應(yīng)當(dāng)有對(duì)各種生活工作場景進(jìn)行條件反射和各種判斷，思考選擇最優(yōu)化路徑的能力。
“相比工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用領(lǐng)域，人形機(jī)器人最大的優(yōu)勢(shì)就是和人類相似，可以完成抓取物品、分揀等更精細(xì)化的操作，還可以進(jìn)行語言交流?！睆V東高科技產(chǎn)業(yè)商會(huì)會(huì)長王理宗告訴南方財(cái)經(jīng)全媒體記者。
在北京，亦莊半馬展現(xiàn)了一場“人機(jī)共跑”的角逐。近日在廣州，第137屆廣交會(huì)的服務(wù)機(jī)器人專區(qū)內(nèi)，人形機(jī)器人上演了一場“表演秀”，靈活展現(xiàn)握手、打招呼、抓握水瓶、左右手交互物品等動(dòng)作。
魔法原子人形機(jī)器人“小麥”吸引了許多采購商的注意，相關(guān)負(fù)責(zé)人告訴南方財(cái)經(jīng)全媒體記者，“小麥”已用于門店導(dǎo)購、工廠兩個(gè)場景，其中，在工廠可執(zhí)行產(chǎn)品檢測、物料搬運(yùn)、零件取放、掃碼入庫等作業(yè)。
除了在工業(yè)場景中，人形機(jī)器人在服務(wù)行業(yè)也有廣泛應(yīng)用前景，由于其形態(tài)結(jié)構(gòu)和感知系統(tǒng)類似于人類，人形機(jī)器人能夠更自然地適應(yīng)人類設(shè)計(jì)的環(huán)境和工具，執(zhí)行多樣化的復(fù)雜操作。
在“跑得快”的背后，更需注意的是落地應(yīng)用的難點(diǎn)。
王理宗認(rèn)為，人形機(jī)器人的應(yīng)用和商業(yè)化難點(diǎn)在于，一方面，人形機(jī)器人還處在萌芽階段，許多技術(shù)如運(yùn)動(dòng)控制、感知與識(shí)別、人機(jī)交互等，仍需要進(jìn)一步的突破和完善。另一方面，人形機(jī)器人的發(fā)展也面臨著倫理和法律方面的挑戰(zhàn)，目前沒有針對(duì)人形機(jī)器人行為的法律標(biāo)準(zhǔn)，如何保護(hù)人類的隱私和安全等都是待解決的問題。
陶淵明表示，人形機(jī)器人未來的發(fā)展應(yīng)當(dāng)依托其多模態(tài)感知系統(tǒng)、環(huán)境適應(yīng)能力和人工智能算力，在工業(yè)制造、高危作業(yè)等場景中輔助人類完成高重復(fù)性、高強(qiáng)度或危險(xiǎn)性任務(wù)，通過優(yōu)化人機(jī)協(xié)作模式有效降低勞動(dòng)強(qiáng)度，改善復(fù)雜環(huán)境下的工作條件，從而減少人類職業(yè)性身體損傷風(fēng)險(xiǎn)。
當(dāng)前，人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)有望從“技術(shù)驗(yàn)證期”向“規(guī)?；逃闷凇笨焖龠^渡。第二屆中國人形機(jī)器人與具身智能產(chǎn)業(yè)大會(huì)上發(fā)布的《2025人形機(jī)器人與具身智能產(chǎn)業(yè)研究報(bào)告》顯示，2025年，中國人形機(jī)器人市場規(guī)模預(yù)計(jì)達(dá)82.39億元，占全球約50%。
“人形機(jī)器人正在向好發(fā)展，有著不可阻擋的前進(jìn)趨勢(shì)?！倍辔粡臉I(yè)者向南方財(cái)經(jīng)全媒體記者傳達(dá)了對(duì)行業(yè)的信心。
或許，人形機(jī)器人的發(fā)展也正如一場馬拉松――“跑得快”并不是制勝的關(guān)鍵，真正需要的是持續(xù)的技術(shù)沉淀與生態(tài)構(gòu)建，投入足夠的耐心與信心，人形機(jī)器人將會(huì)成為中國經(jīng)濟(jì)的下一個(gè)萬億級(jí)新賽道。
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