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赛前探营亦庄半马 种子机器人如何备战

来源:米乐体育官方网站入口    发布时间:2025-04-19 04:25:11

  N2是一款由松延动力研发的人形机器人,正在备战2025北京亦庄人形机器人半程马拉松。自4月初以来,它天天都会在北京海淀气象科技园区的柏油马路及水泥路上,各跑1小时以上。

  这台高1.2米、重30公斤的机器人跑起来时,金属机械腿踩地会发出“咚咚咚”的声音,在穿上29码的跑鞋后,声音会明显减弱。

  它看起来身经百战,肩部缠着银色胶带,多处关节有明显的摩擦划痕、掉漆,摔倒后有凹陷,但这都不妨碍它执行操作员的遥感命令,完成走路、奔跑及挥手等动作。

  如果用力踹上一脚,或是拉动它颈部的牵引绳,N2并不会摔倒,只会踉跄几步后站稳,继续奔跑;但若试图将其抬起或悬空,金属下肢会进行防御性扫踢。这些突出的性能使它成为了亦庄马拉松的有力竞争者。

  N2的强劲竞争对手们也在积极备赛,比如灵宝机器人公司的CASBOT SE、北京人形机器人创新中心的天工人形机器人等等。

  2025北京亦庄半程马拉松暨人形机器人半程马拉松由北京市体育局、北京市经济和信息化局、北京经济技术开发区管理委员会共同主办,是全球首场专门为人形机器人设置的马拉松比赛。赛事一经发布,便引发广泛关注。

  比赛原计划4月13日举行,由于天气原因延后至4月19日。半程马拉松全长21.0975公里,目前人类半程马拉松的世界纪录为56分42秒。本次比赛,人类选手也可以参赛但是成为了比赛的配角,他们将与人形机器人在同一条路线同时起跑,竞逐冠、亚、季军,以及完赛奖、最佳耐力奖、最佳人气奖、最佳步态奖、最佳形态创新奖等专项奖。

  2025年1月初,得知北京将举办首届人形机器人马拉松,灵宝机器人公司决定参赛。该企业具有两款不同体型的机器人:CASBOT 01(身高1.8米、体重70公斤)与CASBOT SE(身高1.7米、体重48公斤)。

  在路跑测试中,SE已能跑完21公里。SE的每块电池能续航1小时左右,要到达终点需更换四次电池,每次换电大约需要5分钟。

  根据赛事安排,每3公里就有一个补给站,机器人可在此补充电池并做维修检查。当然,前提是它能顺利抵达补给站。

  灵宝CASBOT联合发起人兼运动智能中心负责人杨国栋告诉经济观察报,机器人跑马拉松并不是特别需要像人类那样进行漫长的训练,走路和跑步本就是它们的基础运动能力。

  与侧重工厂作业能力的CASBOT 01相比,CASBOT SE的运动能力比较强。得知比赛消息前,SE就已在实验室的跑步机上进行日常测试,每天至少跑半小时到1小时。

  SE跑步时,工程师们也会在旁陪跑,一边防止机器人摔倒,一边记录续航、耐久和稳定能力等数据。电脑上显示的红绿相间的曲线,如同机器人的心电图,显示着机器人的“生命体征”,若出现电机过热、关节松动或轨迹不稳定,团队会立刻停机检查并调整算法。

  在一段时间的实验室训练后,灵宝CASBOT团队将SE的速度控制在5公里/小时,SE本可以跑得更快,“限速”的原因是,长时间的高速运行会对机器人的寿命和结构带来较大损耗。

  目前,1.65米以上机器人的平均价格在几十万元,各家公司都很重视实机测试带来的损耗。

  4月初,SE开始做户外路跑测试。相比室内环境,户外地面硬度、摩擦力更高,还可能有碎石等障碍物。若机器人不慎踩空或被绊倒,轻则关节受损,重则“缺胳膊断腿”。

  因此,灵宝CASBOT为马拉松赛事专门设计了一套算法模型:不仅模拟草地、柏油路和上下坡等不同路况,还增加了数百条障碍物的反馈数据,让SE反复演练如何稳住重心,提高稳定性。

  杨国栋认为,比续航更难的是灵活性的问题。比如,在跌倒后重新爬起,人类只需要几个简单动作,但机器人需要多个关节配合,每个关节都要满足相当高的力矩需求。

  灵宝CASBOT SE有20多个自由度,自由度越多,机器人的灵活性越好、能完成更复杂的运动,这也就带来了难度,相当于完成一个动作时要保证20多个“关节”在同一时间段里同样稳定,不仅需要算法足够优化,机器人的结构也要足够合理。

  松延动力也在相似的时间内开始备战,但他们的策略是“多机作战”。松延动力算法副总裁崔文昊解释,公司组建了两个队伍,每队3台机器人——1台主力+2台备用。之所以如此“奢侈”,是担心起跑时机器人扎堆碰撞,虽然临时更换备用机会加时10分钟,但也比“全军覆没”更稳妥。

  松延动力的两支队伍分别瞄准了不同目标:一队力求“最佳步态”,让N2的跑姿更拟人、更优雅;另一队则追求速度,配速能达到7—8公里/小时。

  高速度对硬件冲击极大,他们曾在测试中发现N2“脚踝”发力过猛,导致螺丝松动和金属疲劳,不得不紧急给它穿上一双29码的跑鞋,加装了三个定位销,缠上高强度胶带,才暂时解决了冲击力过大带来的结构损伤。

  近期,松延动力的备战团队几乎连夜赶工,半夜里还在调试机器人并且选购跑鞋。

  一家曾在苏州备战马拉松的机器人公司创始人告诉经济观察报,其人形机器人现在的连续跑步时间、速度和稳定能力都得到非常明显提升,达到了赛事要求。他们一路踩了不少“坑”,但也收获了宝贵的技术经验。

  一开始,他们更追求速度,希望能让机器人跑得更快一些,但很快发现速度快了非常影响机器人的稳定性和平衡度,于是他们换了另外一种思路——让机器人的步态更像人。

  即便不是为了备战本次马拉松,过去一年,多家机器人企业都陆续发布了“机器人跑步”的视频,从最初需要铁架支撑的“老年步态”,到如今能够自如完成奔跑、跳舞、打拳、翻跟头等高难度动作,进化速度令人惊叹。

  2024年2月,机器人只能缓慢地走路,每秒行走0.3米,还需要一只机器狗在前方牵引;

  10月,它拥有了自主运动能力,能从0.5米/秒瞬间加速至1.2米/秒,实现边走边跑。

  “现在的人形机器人,跑步状态越来越像人,并能在奔跑状态下适应马路、跑道、草地、山坡等多种环境,它不仅跑得快、跑得稳,还能跑得久。”上述创始人一路见证了人形机器人的成长。

  多家企业表示,人形机器人的快速进化,离不开数据的积累。它们会用动作捕捉设备采集专业跑者的步态,再通过软件映射至机器人关节,几秒的数据就能让机器人学会最基本的跑步姿势。

  不过,想要实际做到从慢跑过渡到快跑、识别并躲避地面碎石、跌倒后迅速爬起,则需要数百上千条数据样本及算法迭代。

  机器人的进化除了需要数据的“喂养”,还需要算法支撑。灵宝和松延动力都在逐步尝试强化学习和模仿学习技术,这也是具身智能行业更先进的方法。

  与传统的精确动力学建模不同,新的方法让机器人在仿真环境中自己摸索跑步的最佳策略,模型验证后再部署到实体机器人上测试。

  在训练早期,多款人形机器人经常摔倒,但2024年4月之后,它们几乎不会再摔倒,这主要得益于算法的改进:人形机器人最初采用了经典的运动控制路线,后来选择了强化学习、模仿学习等方法。

  崔文昊介绍,松延动力会先在计算机上进行模型训练,模拟数千台机器人在不同参数下的跑步场景。比如关节与地面的摩擦系数、障碍物等。再将训好的模型部署到实机测试,并且根据记录数据再次迭代模型。这也是N2固定进行跑步练习的原因,简单而言,跑得越多,进化越快。

  此外,硬件与软件的高效配合也是人形机器人“跑马”的核心竞争点。若电机与控制软件不匹配,机器人转弯时,指令与关节运动角度有偏差,就容易失去平衡而摔倒。

  以N2机器人擅长的后空翻动作为例,崔文昊表示,工程师会根据机器人的动作需求(如后空翻、跑步或跳舞)更换不同的铜套或钢套,以承受更大冲击。为了让机器人实现更优异的表现,每个硬件细节都要反复打磨。“这就像F1(一级方程式赛车)一样,要精确到每一个零部件”。

  金沙江创投管理合伙人朱啸虎在近期直言:“我们最近几个月正在批量退出人形机器人公司。能翻跟头固然厉害,可商业化路径在哪?谁会买单?”一语点出行业现状:跑步、翻跟头是一回事,真正落地工厂、执行细致操作又是另一回事。

  多位投资人告诉经济观察报,今年以来,他们一直在寻找优质机器人项目,人形机器人马拉松是一个考察窗口。除了看谁跑得快,他们更在意以下问题:

  其一,算法与技术能力。团队是否用强化学习、步态研究做出拟人效果?大多数机器人停留在预设程序执行,无法自主决策,还谈不上成熟。

  其二,零部件与成本控制。关键零部件是否自给?若高度依赖进口,生产所带来的成本就很难降到合理区间。

  其三,实用场景落地。除了科研或表演,能否在工业、消费级领域完成精细化操作?毕竟跑步运动只是入门,操作动手能力才是商业化的关键。

  在这些因素的考量下,投资人也常把国内的人形机器人与特斯拉Optimus、Figure等国外同种类型的产品进行对比,并保持审慎态度。

  杨国栋表示,跑马拉松并不可以真正代表人形机器人的顶尖能力,例如从快走到慢走、从快跑到慢跑的切换,灵活转身,跌倒后爬起,甚至进一步衍生到跳舞、打拳等动作,这些都比跑步难度更高。

  在一些业界人士看来,操作能力比运动能力更具含金量,这决定了机器人能否进军工业领域并创造更高的商业经济价值。这比单纯跑完21公里更重要。