4月19日，北京亦莊半程馬拉松賽事迎來創(chuàng)新之舉——人形機(jī)器人半程馬拉松開賽。來自北京、上海、廣東等全國多地的20支頂尖機(jī)器人隊(duì)伍齊聚賽道，展開了一場(chǎng)別開生面的“賽馬”對(duì)決。這些機(jī)器人以先進(jìn)的人形本體為依托，搭載智能人工智能系統(tǒng)，與人類選手并肩起跑，共同奔跑，生動(dòng)展現(xiàn)了科技與體育的深度融合。經(jīng)過激烈角逐，來自北京的“天工”機(jī)器人脫穎而出，榮獲冠軍。

這場(chǎng)備受矚目的機(jī)器人馬拉松賽事背后，一系列引人深思的問題亟待解答：作為“全球首場(chǎng)”此類賽事，為何選擇在亦莊開發(fā)區(qū)舉辦？人形機(jī)器人參與馬拉松賽事的深層意義何在？而這場(chǎng)賽事的成功舉辦，又將為機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的未來發(fā)展帶來哪些新的啟示與方向？

文字編輯｜ 宋雨涵

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北京亦莊開發(fā)區(qū)

產(chǎn)業(yè)生態(tài)的“天時(shí)地利人和”

一、機(jī)器人產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)雄厚，技術(shù)創(chuàng)新策源地

北京亦莊作為國際科技創(chuàng)新中心的核心區(qū)，已形成覆蓋機(jī)器人全產(chǎn)業(yè)鏈的生態(tài)系統(tǒng)。  

技術(shù)突破：聚焦具身智能機(jī)器人“大腦”“小腦”“肢體”等關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域，誕生了多項(xiàng)全球首創(chuàng)成果，如“天工”人形機(jī)器人（全球首個(gè)全尺寸純電驅(qū)擬人奔跑機(jī)器人）和“慧思開物”通用具身智能平臺(tái)。 

產(chǎn)業(yè)鏈完整：從核心零部件（如RV減速機(jī)國產(chǎn)化）、整機(jī)研發(fā)到應(yīng)用場(chǎng)景全覆蓋，聚集了優(yōu)必選、小米機(jī)器人等龍頭企業(yè)，產(chǎn)值規(guī)模占北京市50%。

二、政策賦能與產(chǎn)業(yè)根基

政策鼎力相助：亦莊精心出臺(tái)《全球一流具身智能機(jī)器人產(chǎn)業(yè)新城行動(dòng)計(jì)劃（2024 – 2026 年）》，憑借稅收優(yōu)惠、資金補(bǔ)貼等全面且有力的支持政策，吸引眾多企業(yè)紛至沓來，在此落地生根。

營商環(huán)境優(yōu)越：亦莊連續(xù)多年在全國營商環(huán)境評(píng)價(jià)中位居前列，為機(jī)器人企業(yè)營造了一個(gè)開放包容、高效便捷的創(chuàng)新環(huán)境，助力企業(yè)蓬勃發(fā)展。

三、多元場(chǎng)景與生態(tài)體系

場(chǎng)景多元豐富：亦莊積極建設(shè)高級(jí)別自動(dòng)駕駛示范區(qū)、全域人工智能之城，并圍繞“機(jī)器人 +”理念，精心打造高端制造、商業(yè)服務(wù)等九大標(biāo)桿應(yīng)用場(chǎng)景，釋放出超萬個(gè)應(yīng)用機(jī)會(huì)以及近 50 億元的采購需求，為機(jī)器人產(chǎn)業(yè)提供了廣闊的發(fā)展空間。

創(chuàng)新生態(tài)完善：亦莊擁有類人機(jī)器人未來產(chǎn)業(yè)育新基地、國家機(jī)器人檢測(cè)評(píng)定中心等重要平臺(tái)，有力推動(dòng)機(jī)器人技術(shù)從實(shí)驗(yàn)室走向市場(chǎng)，實(shí)現(xiàn)科技成果的有效轉(zhuǎn)化。

四、賽事組織實(shí)力與保障水平

經(jīng)驗(yàn)底蘊(yùn)深厚：作為世界機(jī)器人大會(huì)的永久舉辦地，亦莊在機(jī)器人賽事組織方面積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，組建了專業(yè)的保障團(tuán)隊(duì)。從賽道設(shè)計(jì)到技術(shù)支持，每一個(gè)環(huán)節(jié)都嚴(yán)格把控，確保賽事的專業(yè)性和公正性。

社會(huì)支持廣泛：機(jī)器人大世界等展示中心以及公眾對(duì)機(jī)器人的高度關(guān)注，共同為賽事營造了良好的社會(huì)氛圍，讓賽事更具影響力和吸引力。

五、產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略目標(biāo)

技術(shù)驗(yàn)證高地：半馬賽道長達(dá) 21 公里，地形復(fù)雜多變，為機(jī)器人提供了一個(gè)絕佳的測(cè)試平臺(tái)。通過在此賽道上的測(cè)試，可以全面評(píng)估機(jī)器人的續(xù)航能力、運(yùn)動(dòng)控制精度以及環(huán)境適應(yīng)能力，從而推動(dòng)機(jī)器人技術(shù)的不斷迭代升級(jí)。

產(chǎn)業(yè)推廣先鋒：借助賽事平臺(tái)展示標(biāo)志性成果，提升公眾對(duì)機(jī)器人的認(rèn)知度和接受度，加速機(jī)器人商業(yè)化進(jìn)程。例如，2024 年“天工”機(jī)器人以“加油官”的身份亮相亦莊半馬，吸引了社會(huì)各界的廣泛關(guān)注。此次馬拉松比賽，讓公眾真切地感受到“人機(jī)共生”已從科幻想象逐步走進(jìn)現(xiàn)實(shí)生活。

二、超越競技的“產(chǎn)業(yè)成人禮”

業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為，人形機(jī)器人堪稱機(jī)器人的終極形態(tài)，其優(yōu)勢(shì)不勝枚舉。首先，人類直立行走的特性解放了雙手，得以靈活運(yùn)用各類工具，人形機(jī)器人同樣繼承了這一優(yōu)勢(shì)。其次，憑借與人體相似的構(gòu)造，人形機(jī)器人能夠更好地適應(yīng)人類所處的環(huán)境與使用的工具。再者，人形機(jī)器人的外觀和行為模式與人類相近，相較于非人形機(jī)器人，更易讓用戶產(chǎn)生親近感和信任感，因此在服務(wù)業(yè)、家庭等應(yīng)用場(chǎng)景中優(yōu)勢(shì)顯著。最后，由于人形機(jī)器人的身體結(jié)構(gòu)與人類相似，大量的人類運(yùn)動(dòng)視頻可轉(zhuǎn)化為其訓(xùn)練數(shù)據(jù)，能在一定程度上緩解具身智能模型訓(xùn)練時(shí)常面臨的數(shù)據(jù)匱乏難題。

然而，這些優(yōu)勢(shì)的背后也伴隨著相應(yīng)的代價(jià)。一方面，與四足、輪形等下肢形態(tài)的機(jī)器人相比，人形機(jī)器人在穩(wěn)定性和運(yùn)動(dòng)控制方面面臨諸多挑戰(zhàn)。其腳與地面的接觸時(shí)間短且接觸面積小，使得穩(wěn)定控制的時(shí)空范圍極為有限。另一方面，雙足機(jī)器人的高能耗特性，對(duì)電力系統(tǒng)和能源管理提出了更高要求。在奔跑等下肢運(yùn)動(dòng)中，通常要求機(jī)身更輕，這導(dǎo)致難以在機(jī)身上安裝大容量電池，進(jìn)一步加大了續(xù)航的難度。

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馬拉松是具身智能的“終極考場(chǎng)”

在半程馬拉松賽的場(chǎng)景中，這些代價(jià)被進(jìn)一步凸顯。機(jī)器人不僅要應(yīng)對(duì)長時(shí)間奔跑的挑戰(zhàn)，還需適應(yīng)復(fù)雜的路況以及可能出現(xiàn)的突發(fā)狀況。具體而言，如“天工隊(duì)”技術(shù)負(fù)責(zé)人郭宜劼所介紹，人形機(jī)器人“跑馬”需要在具身智能的“大腦”與“小腦”以及本體優(yōu)化等多個(gè)層面做好充分準(zhǔn)備。在“腦”的層面，首先需通過算法探索關(guān)節(jié)力矩、轉(zhuǎn)速的峰值邊界，不斷提升奔跑速度；其次要增強(qiáng)在運(yùn)動(dòng)中對(duì)自身狀態(tài)和環(huán)境狀態(tài)感知的準(zhǔn)確性，并據(jù)此作出相應(yīng)調(diào)整，以提高運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性；此外，通過引入人類運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)，使機(jī)器人的跑姿更加“擬人”。在“身”的層面，需對(duì)機(jī)器人進(jìn)行結(jié)構(gòu)減重，并找到重量與強(qiáng)度之間的最佳平衡點(diǎn)，同時(shí)完善導(dǎo)熱和風(fēng)冷散熱技術(shù)，以提升穩(wěn)定性和續(xù)航能力。

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從實(shí)驗(yàn)室到市場(chǎng)的關(guān)鍵一躍

如此一來，半程馬拉松賽事便成為了檢驗(yàn)機(jī)器人綜合能力的“試金石”。正如賽事組織方在測(cè)試賽答記者問時(shí)所言，馬拉松考驗(yàn)的是機(jī)器人本身的運(yùn)動(dòng)效率、動(dòng)力電池、關(guān)節(jié)、材料等一系列交叉融合技術(shù)，體現(xiàn)的是其可靠性、安全性和耐用性。松延動(dòng)力首席技術(shù)官姜哲源也認(rèn)為，半程馬拉松對(duì)人形機(jī)器人而言是一次綜合性測(cè)試，在長距離、長時(shí)間的連續(xù)工作情況下，既考驗(yàn)算法能力，也考驗(yàn)硬件本體的性能。正因如此，這些參賽機(jī)器人的成功完賽，在一定程度上反映了我國人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展的良好態(tài)勢(shì)。

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行業(yè)后續(xù)發(fā)展

機(jī)器人賦能千行百業(yè)，造福千家萬戶

這是具身智能產(chǎn)業(yè)向未來進(jìn)發(fā)的一個(gè)嶄新起點(diǎn)。主辦方勇于舉辦一場(chǎng)極具挑戰(zhàn)性的賽事，20支參賽隊(duì)伍敢于將自家產(chǎn)品置于直播鏡頭前“一展風(fēng)采”，這既彰顯了他們不怕暴露自身不足的自信與開放態(tài)度，也體現(xiàn)了他們以問題為導(dǎo)向、推動(dòng)產(chǎn)業(yè)邁向高端的堅(jiān)定決心。
競賽組副組長王國林認(rèn)為，大賽可對(duì)各家機(jī)器人的多方面能力進(jìn)行綜合評(píng)估，并推動(dòng)具身機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的進(jìn)步，該賽事將促進(jìn)機(jī)器人產(chǎn)品進(jìn)一步應(yīng)用于災(zāi)害救援、長距離巡檢、特種危險(xiǎn)作業(yè)、智能制造、體育陪練等社會(huì)和生產(chǎn)場(chǎng)景。
在這20支隊(duì)伍的背后，是具身智能技術(shù)產(chǎn)學(xué)研用全鏈條的深度參與，是各地積極布局未來產(chǎn)業(yè)的生動(dòng)寫照，更是今年我國具身智能市場(chǎng)規(guī)模預(yù)計(jì)占據(jù)全球半壁江山的蓬勃發(fā)展態(tài)勢(shì)。賽場(chǎng)上，機(jī)器人一次次跌倒、爬起，再跌倒、再奮起……那些原本毫無思想的鋼鐵之軀，已然承載了國人的共同期盼：今日的跌倒，是為了未來能夠走得更加穩(wěn)健、更加長遠(yuǎn)——讓機(jī)器人賦能各行各業(yè)，造福千家萬戶。

勝利背后的些許缺憾

自主性技術(shù)瓶頸

動(dòng)態(tài)平衡算法尚未突破臨界點(diǎn)，雙足機(jī)器人在高速運(yùn)動(dòng)時(shí)仍存在姿態(tài)控制偏差，需要輔助穩(wěn)定裝置（如天工機(jī)器人的肩背扶手）

視覺導(dǎo)航系統(tǒng)在復(fù)雜地形中的實(shí)時(shí)處理能力不足，導(dǎo)致部分團(tuán)隊(duì)采用”領(lǐng)跑員+信標(biāo)”的折中方案

多傳感器數(shù)據(jù)融合存在毫秒級(jí)延遲，這使得遙控操作成為應(yīng)對(duì)突發(fā)狀況的必要補(bǔ)充

能源系統(tǒng)短板

高密度電池技術(shù)制約續(xù)航表現(xiàn)，現(xiàn)有動(dòng)力方案在1小時(shí)持續(xù)運(yùn)動(dòng)中需要2-3次換電

驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的能量轉(zhuǎn)化效率僅達(dá)45%-60%，遠(yuǎn)低于生物肌肉的75%效能

快速充電技術(shù)尚未突破5C以上安全閾值，導(dǎo)致賽事中必須采用物理換電方案

機(jī)械可靠性挑戰(zhàn)

仿生關(guān)節(jié)的平均無故障時(shí)間（MTBF）仍低于200小時(shí)，難以支撐高強(qiáng)度連續(xù)運(yùn)動(dòng)

柔性傳動(dòng)系統(tǒng)在反復(fù)沖擊載荷下存在0.1-0.3mm的形變累積，需要中途校準(zhǔn)

足端觸地算法的容錯(cuò)機(jī)制不足，單次跌倒可能導(dǎo)致控制系統(tǒng)重置

這些技術(shù)痛點(diǎn)恰恰勾勒出未來突破的方向：波士頓動(dòng)力最新專利顯示，他們正在試驗(yàn)基于量子陀螺儀的微秒級(jí)姿態(tài)修正系統(tǒng)；特斯拉Optimus團(tuán)隊(duì)則致力于將4680電池的能量密度提升至400Wh/kg；而蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院開發(fā)的類肌腱驅(qū)動(dòng)器已實(shí)現(xiàn)82%的能效轉(zhuǎn)化。當(dāng)這些實(shí)驗(yàn)室成果完成工程化轉(zhuǎn)化時(shí)，我們或?qū)⒁娮C真正意義上的全自主人形機(jī)器人馬拉松。當(dāng)前賽事中的”缺憾”，本質(zhì)上都是技術(shù)迭代的必經(jīng)路標(biāo)。

一場(chǎng)沒有終點(diǎn)的產(chǎn)業(yè)馬拉松

當(dāng)“天工Ultra”沖過終點(diǎn)線時(shí)，其膝蓋處的磨損痕跡與人類跑者的血泡形成奇妙鏡像——這昭示著人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的本質(zhì)：不是要取代人類，而是拓展人類能力的疆界。正如賽事組織者所言：“我們正在見證的不是機(jī)器超越人類，而是碳基與硅基生命形態(tài)的共同進(jìn)化。”

從實(shí)驗(yàn)室到馬拉松賽道，從亦莊到全球，這場(chǎng)賽事吹響了中國具身智能產(chǎn)業(yè)從“跟跑”到“領(lǐng)跑”的沖鋒號(hào)。當(dāng)技術(shù)突破物理桎梏時(shí)，文明的形態(tài)將發(fā)生根本性躍遷——而這，正是人機(jī)共跑的終極意義。

lixiangjing

算力豹主編