全球首次“人机共跑”马拉松到底在跑什么？

　4月19日，天工队选手“天工Ultra”(左二)在比赛中冲向终点。　新华社发

　　4月19日7时30分，20支人形机器人赛队与人类跑者共同站在北京亦庄全程21.0975公里的赛道上。随着一声枪响，全球首场“人机共跑”半程马拉松赛事正式开跑。

　　本次比赛采用人机共跑赛道的模式，人类选手赛道与机器人赛道共用，但分属不同赛区，这种模式对机器人而言，在环境适应、地面应对以及通信等方面都带来了前所未有的挑战，这在全球范围内也是首次。赛场上，人类跑者与“钢铁跑者”从南海子公园一期南门出发，途经泡桐大道、文博大桥、通明湖公园等网红打卡地，最终到达通明湖信息城。

　　据悉，这场赛事由北京市体育局、北京市经济和信息化局、中央广播电视总台北京总站、北京广播电视台、北京经济技术开发区管理委员会共同主办，邀请全球机器人企业、科研院所、机器人俱乐部、高校等创新主体的人形机器人参赛，不仅为马拉松赛事注入了新活力，也开启了人机协同竞技的新篇章。

　　首次长距离耐力测试，赛事成为人形机器人能力“试验场”

　　据介绍，这是人形机器人首次在开放环境下的长距离耐力测试。每个参赛机器人须具备人形外观，实现双足行走或奔跑，禁止轮式结构;控制方式可选手动遥控(含半自主)或完全自主。参赛团队需确保机器人安全合规，严格遵守比赛线路与规则。

　　为确保更多机器人能够顺利完赛，参赛团队在比赛过程中可以更换电池，也可通过更换机器人以接力形式参加全程比赛。赛道沿线还设置了多个补给站，提供电池更换、机器人维护及数智医疗等后勤保障服务。

　　赛事除设置冠亚季军之外，还设置完赛奖、最优耐力奖等系列奖项，并准备科技创新研发奖励，激励机器人研发团队的创新突破。北京经开区管委会副主任梁靓表示，“本次大赛我们秉持‘参赛即胜利，完赛即英雄’的理念，毕竟这不仅是一场比赛，更是一个测试验证平台。21公里的长距离测试以及不间断奔跑，对机器人的多项技术都是巨大挑战。”

　　赛事通过动态路况与复杂环境，能够全方位检验机器人运动控制、环境感知和能源管理等核心技术能力，对其性能提出多维度挑战：既要应对长距离续航，也要在坡道、转向等复杂路况下实现灵活运动。这也是众多机器人企业、科研院所等机构报名参赛的原因。

　　值得关注的是，为了适应长距离奔跑，有的参赛机器人会采用特殊设计。在更换电池环节，部分机器人具备不关机就能更换电池的特殊功能，以此提高续航能力。在材料选用上，为实现更轻量化且更耐用的目标，赛队也会进行独特设计。有些机器人还会采用穿鞋的设计，而有些则会在脚底安装耐磨设备，目的都是为了适应特殊地面状况。

　　最快2时40分42秒完赛，“天工Ultra”成为全球首个完成半马的机器人

　　10时11分，机器人选手“天工Ultra”冲过终点线，用时2时40分42秒，成为首位完赛的机器人。这也标志着“天工Ultra”成为全球首个完成半马的机器人。

　　此次夺冠的“天工Ultra”身高约1.8米、体重约55公斤，今年不仅将速度从6千米/时提升到最高峰值速度12千米/时，还通过搭载“一脑多能”“一脑多机”的通用具身智能平台“慧思开物”变得更聪明。

　　“我们针对它的本体和一体化关节的稳定性和耐热性，做了比较好的提升，并且通过能耗系统的优化和快速换电的技术，让它能有更强的续航能力。在机器人的平衡性、步态规划、上下肢的协调方面，也做了运动控制算法的提升，能够让它跑得更稳定、更灵活，适用于复杂的户外环境。”天工队相关负责人在接受采访时表示，“天工Ultra”通过无线领航技术完成跟随导航和长程路径规划，自主实时调整奔跑方向和速度，来完成马拉松赛事的奔跑。

　　人机交互共融合作，未来产业发展新起点

　　去年，北京亦庄半程马拉松赛赛场上，人形机器人“天工”在起点为选手“加油打气”，还与参赛选手一同冲过终点，成为赛事的一大亮点。今年，人形机器人赛队们“齐头并进、一马当先”的盛况，更加大放异彩。

　　梁靓介绍，人类挑战马拉松是挑战身体极限，而机器人跑马拉松则是科技和产业发展的新起点。这次比赛致力于打造一个合作交流的平台，促进产业链上下游协同创新。

　　当前，机器人产业已进入产业爆发期。从跑赢赛事到跑通产业链，这是对人形机器人行走、奔跑、全身协同、具身智能等能力的最佳检验场景之一。通过创新设计的专业规则与人机协同机制的探索，可有力加速技术从实验室走向现实世界，撬动人形机器人蓝海市场。(据央广网)

　　●延伸阅读

　　机器人跑步为什么这么难?

　　专家揭秘：它的每一步都藏着强大算力

　　4月19日上午，首个人形机器人半程马拉松在北京亦庄鸣枪开跑。把机器人这个词拆解一下，有“机器”，也有“人”。机器人跑步和人比起来，有什么不同?为什么机器人奔跑这么难，我们人跑起来却这么简单呢?

　　人是如何跑步的?

　　我们是如何奔跑的?其实奔跑并不是我们与生俱来的本领，那么，它是如何发生的呢?在人和机器人之间，是否存在着某种相似性?

　　北京体育大学运动生物力学教研室主任李翰君给出了答案：“如果是慢跑，我们主要用踝关节去驱动。小腿后群，踝关节的后面略微发一点力，我们的重心就靠前了，然后我们慢慢地就跑起来了，这是很自然的过程。”

　　我们人类跑步有没有用到大脑呢?

　　李翰君解释：“最开始用了一下，后面都是自然而然完成的。在这个过程中，髋关节摆动其实并不是很多，膝关节略微有一点，膝关节起到略微缓冲的作用。可能机器人平衡控制略微有一些问题，所以对它们来说，每一步，它的踝或脚都是平着落地的，这样它是比较稳定的。最终它的驱动主要是靠‘髋关节’。机器人跑步一直屈膝，我认为是为了缓震。”

　　机器人跑步为什么难?

　　机器人的奔跑并不像人类这般，可以采用顺其自然又省力的姿态。它们要靠髋关节带动没有什么感知能力的腿和脚去奔跑，每一次落地，膝盖和脚都要经受住全身带来的压力缓冲。这些位置也是测试中最容易出问题的地方，一次次问题，都需要关节结构设计、材料等同步提升。机器人这个钢铁之躯，要靠一个个零件和螺丝组合在一起，每一次克服地心引力的尝试，都是对本体的挑战。而更大的挑战是机器人的反应速度还要做到足够快。

　　李翰君介绍，对于人体的调整来说，会有不同的级别。比如很微观的级别，需要特别快的反应，当身体重心靠前，我们就会发现脚趾有点扒地的感觉，这就是自然而然的。这个反射速度会很快，只有几十毫秒。而如果是用眼睛去做判断，这就是有意识的，应该是200毫秒以上，到了这个速度，我们就会摔倒了。如果机器人的处理速度不够快，它就也没有办法维持平衡。

　　机器人没有“本能”，只有程序，没有“经验”，只有计算。为了不摔，它必须实时计算未来几百毫秒内的重心、速度、姿态变化，并在毫米、毫秒的尺度内，控制几十个关节协同动作。再比如，它没有肌肉和弹性的肌腱，关节是“硬邦邦的”，如果不想一落地就断，工程师们就得靠计算，通过柔顺控制、抗阻调节、力矩规划，让金属关节学会“软着陆”。这些都要依靠强大的实时算力，算慢了，摔;算错了，也摔。

　　机器人学会跑步分几步?

　　让机器人学会跑步，其算法秘籍大概分几步?

　　第一步，先用模仿学习，学习人类的动作。一般是用动捕设备，照葫芦画瓢。第二步，学习强化。在虚拟平台，机器人把学来的理论，付诸实践，经过成百上千次的尝试，学会自主奔跑。第三步，在现实世界走两步。就这样，不断优化、反复在虚拟和现实中跳跃，直到有一天，终于掌握人类的跑步秘籍。

　　和人类比起来，机器人要想更低能耗、更稳定地跑步，确实还需要破解更多的难题。不过，本次马拉松，我们看到在短短的三个月内，机器人从短跑，到21公里的长跑，进步的速度直线上升。在这个过程中，机器人的散热、零部件的稳定性、整机的可靠性、算法的优化、电池的续航等一系列曾经卡顿的难题，都被一一破解。21公里的长跑，解决的是技术问题、是工程问题，更是机器人从实验室走向可用、可规模化使用的产业问题。(据央视新闻)

原标题：全球首次“人机共跑”马拉松到底在跑什么？

值班主任：田艳敏