“100米21.50秒,天工奪冠。”8月17日,人形機(jī)器人運(yùn)動(dòng)會(huì)上首個(gè)“百米飛人”誕生。
田徑項(xiàng)目是首屆世界人形機(jī)器人運(yùn)動(dòng)會(huì)競技賽熱點(diǎn),包含100米、400米、1500米、4x100米接力、100米障礙、立定跳遠(yuǎn)、原地跳高等項(xiàng)目。
田徑比賽展現(xiàn)了人形機(jī)器人在速度、耐力、平衡控制與自主導(dǎo)航上的技術(shù)突破。最終,宇樹科技、北京人形機(jī)器人創(chuàng)新中心、松延動(dòng)力、星動(dòng)紀(jì)元等公司人形機(jī)器人分別獲得上述項(xiàng)目的冠軍。
“普通老百姓已經(jīng)無法追趕人形機(jī)器人1500米的速度了。”宇樹科技的機(jī)器人包攬2025世界人形機(jī)器人運(yùn)動(dòng)會(huì)1500米、400米比賽的冠軍,公司創(chuàng)始人兼CEO王興興激動(dòng)地表示,目前人形機(jī)器人表現(xiàn)得非常出色。
機(jī)器人正在參加100米決賽。主辦方供圖。
自主與搖操:“大腦”與“小腦”的進(jìn)化
在田徑賽場上,北京人形機(jī)器人創(chuàng)新中心(簡稱“北京人形”)自主研發(fā)的具身天工Ultra以全自主方式獨(dú)立完成1500米、400米和100米比賽,全程無需人工干預(yù),并以21.50秒的成績奪得全球首個(gè)人形機(jī)器人運(yùn)動(dòng)會(huì)100米短跑項(xiàng)目的冠軍,成為人形機(jī)器人史上首個(gè)百米“飛人”。
競技賽4x100米接力,4臺(tái)具身天工Ultra組隊(duì)參賽,收獲亞軍。在競技賽1500米與400米的比賽中,具身天工Ultra獲1500米亞軍,400米則包攬第二名、第三名、第四名三個(gè)席位。
以自主方式出戰(zhàn)世界人形機(jī)器人運(yùn)動(dòng)會(huì),是北京人形技術(shù)突破成果的一次集中展示。
北京人形機(jī)器人創(chuàng)新中心總經(jīng)理熊友軍在接受新京報(bào)貝殼財(cái)經(jīng)記者專訪時(shí)表示,具身天工Ultra能夠自主奔跑,核心突破在于“大腦”的革命性升級(jí),“不用遙控,靠自己導(dǎo)航和決策就能跑完整個(gè)比賽?!?/p>
在1500米決賽中,北京人形天驕團(tuán)隊(duì)的具身天工Ultra機(jī)器人獲得亞軍。主辦方供圖。
熊友軍介紹,中心對(duì)機(jī)器人的“大腦”做了大幅的優(yōu)化,在世界機(jī)器人大會(huì)上發(fā)布了具身世界模型體系、人形機(jī)器人全自主導(dǎo)航系統(tǒng)、跨本體VLA模型XR-1等創(chuàng)新技術(shù),這些技術(shù)將助力機(jī)器人“大腦”進(jìn)化,是重要的技術(shù)節(jié)點(diǎn)。
目前,大部分賽隊(duì)選擇搖操模式,為助力機(jī)器人順利奔跑,本次運(yùn)動(dòng)會(huì)的田徑賽道經(jīng)過特別設(shè)計(jì)。與常規(guī)田徑跑道1.2米的寬度不同,此次設(shè)置的4條跑道寬度拓寬至2.1米。此外,賽道兩旁還分別設(shè)置了3米寬的遙控區(qū),田徑賽允許遙控人員跟隨機(jī)器人跑動(dòng)并實(shí)時(shí)操作,以確保機(jī)器人在跑道內(nèi)完成比賽。
這次田徑項(xiàng)目的“黑馬”則要數(shù)宇樹科技。在比賽中,宇樹科技的機(jī)器人勇奪1500米、400米、100米障礙賽、4×100米項(xiàng)目冠軍,比賽中取得的最好速度成績4.78m/s。
“普通老百姓已經(jīng)無法追趕人形機(jī)器人1500米的速度了。我們最大的目標(biāo)是追求極致速度,然而目前我們發(fā)現(xiàn)自己已經(jīng)犯了嚴(yán)重錯(cuò)誤,即陪跑人員體力不支。我們下次比賽肯定會(huì)選擇自主模式?!蓖跖d興接受新京報(bào)貝殼財(cái)經(jīng)記者采訪時(shí)表示。
高校隊(duì)伍作為此次參賽的重要組成部分,此次在田徑賽中與各大隊(duì)伍同場競技,展現(xiàn)出青春風(fēng)貌。上海交通大學(xué)數(shù)字山海隊(duì)隊(duì)長張牧野告訴貝殼財(cái)經(jīng)記者,此次團(tuán)隊(duì)參加1500米、400米等多項(xiàng)比賽,賽前,他們對(duì)參賽機(jī)器人進(jìn)行了算法上的優(yōu)化。
張牧野表示,每次初始化機(jī)器人定位時(shí),隊(duì)伍會(huì)根據(jù)機(jī)械安裝誤差、電機(jī)磨損等情況,重新調(diào)整參數(shù)和姿態(tài),適應(yīng)跑步場景。機(jī)器人深層優(yōu)化則包括迭代強(qiáng)化學(xué)習(xí)模型、微調(diào)參數(shù)表。強(qiáng)化學(xué)習(xí)訓(xùn)練中,“我們使用開源論文和代碼,讓機(jī)器人在仿真環(huán)境中訓(xùn)練,針對(duì)機(jī)器人的步態(tài)、轉(zhuǎn)彎、起跑加速、勻速、減速等全身運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)獎(jiǎng)勵(lì)函數(shù)?!?/p>
耐力與爆發(fā):散熱能力同電機(jī)水平的比拼
1500米主要比拼機(jī)器人的耐力、速度穩(wěn)定性,400米比拼機(jī)器人在中速度保持能力、動(dòng)力系統(tǒng)性能,100米側(cè)重于短距離沖刺速度,4×100米除了機(jī)器人個(gè)體的速度,更強(qiáng)調(diào)團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和精準(zhǔn)交棒算法。100米障礙賽主要比拼機(jī)器人的障礙跨越能力、平衡能力和復(fù)雜地形適應(yīng)能力。
熊友軍認(rèn)為,1500米對(duì)機(jī)器人的續(xù)航來說沒有問題,經(jīng)過馬拉松的考驗(yàn),1500米對(duì)機(jī)器人可靠性、穩(wěn)定性的要求對(duì)具身天工來說是“降維”,因此更注重機(jī)器人的自主智能程度。
田徑比賽每個(gè)類別的要求能力不同。“此次田徑比賽,機(jī)器人的升級(jí)主要在‘大腦’,即我們的‘慧思開物’平臺(tái),比如軟件算法、控制層面,最明顯的變化是全自主不用遙控。各個(gè)田徑比賽之間的運(yùn)動(dòng)控制沒有太大區(qū)別,主要是配速不同,100米可能配速更高。”熊友軍提到。
宇樹科技市場經(jīng)理陳希韞介紹,全尺寸機(jī)器人力量更強(qiáng),爆發(fā)力更大,續(xù)航也更足,耐力相對(duì)更好。參加短跑的機(jī)器人在程序上需要稍微提高爆發(fā)力,參加長跑的機(jī)器人爆發(fā)力和散熱能力都要提高。
參加田徑賽的機(jī)器人穿鞋與不穿鞋有區(qū)別嗎?陳希韞認(rèn)為,區(qū)別在于可能是美觀問題,對(duì)性能或者效率沒有太大影響。
田徑比賽對(duì)人形機(jī)器人有哪些考驗(yàn)?陳希韞表示,從硬件來看,400米是所有機(jī)器人最大的考驗(yàn),100米太短,只需要考慮爆發(fā)即可。1500米太長,除爆發(fā)外,更多的可能是散熱?!?00米時(shí)間非常極致,既要有強(qiáng)烈的爆發(fā)力,又要有極致的散熱能力?!?/p>
宇樹科技旗下機(jī)器人在比賽中奔跑。主辦方供圖
優(yōu)寶特智能機(jī)器人“行者”闖進(jìn)了400米決賽,“行者泰山”在4x100接力決賽中獲第三名。該公司賽隊(duì)負(fù)責(zé)人朱偉豪介紹,這款產(chǎn)品并非為了跑步設(shè)計(jì)開發(fā)的。之前只是為了處理復(fù)雜地形,例如爬小樓梯,電機(jī)響應(yīng)會(huì)很高,切換到跑步后需要有更大的擺度和更高的抬腿,與平時(shí)跑步姿態(tài)和越障姿態(tài)不同。
朱偉豪提到,因?yàn)槿诵螜C(jī)器人是鐵腳,不穿鞋機(jī)器人可能會(huì)對(duì)場地造成一定損害,也不利于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)?!叭诵螜C(jī)器人跑步的最大難點(diǎn)在于底層的電機(jī),可能與主流大企業(yè)還有一些差距,訓(xùn)練策略是大同小異,根本區(qū)別在于電機(jī)與整機(jī)的硬件。”
比賽是性能的比拼,也是應(yīng)用的探索?!拔覀兛偣策\(yùn)送了8個(gè)機(jī)器人,硬件產(chǎn)品上沒有很大區(qū)別?!敝靷ズ捞岬?,跑步只是體現(xiàn)了產(chǎn)品具有多樣化特點(diǎn),不同的模式反饋的情況不同。跑步可以適應(yīng)各種復(fù)雜地形,后續(xù)可能還會(huì)涉及家政等方向。
“參加完馬拉松之后,我們公司的策略就從‘最能跑’向‘最好用’去發(fā)展了,希望讓機(jī)器人真正走進(jìn)生活、能干活。跑步考驗(yàn)下肢能力,干活則需要眼、腦、手等協(xié)調(diào),這是不同的技術(shù)維度?!毙苡衍姳硎?。
速度與平衡:軟件與硬件的綜合考驗(yàn)
本屆運(yùn)動(dòng)會(huì)中,星動(dòng)紀(jì)元全尺寸雙足人形機(jī)器人“星動(dòng)L7”憑借酷似“超級(jí)瑪麗”的靈動(dòng)跳躍成功跳至95.641厘米的高度勇奪原地跳高項(xiàng)目冠軍;立定跳遠(yuǎn)項(xiàng)目中,松延動(dòng)力小頑童隊(duì)以1.25米的成績獲得冠軍,宇樹科技摘得100米障礙賽金牌。
松延動(dòng)力創(chuàng)始人兼董事長姜哲源告訴新京報(bào)貝殼財(cái)經(jīng)記者,機(jī)器人跳遠(yuǎn)的技術(shù)難點(diǎn)有兩方面的挑戰(zhàn),第一是來自硬件層面的挑戰(zhàn),第二是來自算法層面的挑戰(zhàn)。跳遠(yuǎn)是對(duì)機(jī)器人硬件有爆發(fā)力要求的,需要足夠大的空間扭矩和相對(duì)較好的構(gòu)型,才能保證跳遠(yuǎn)成績足夠好。
“在算法層面,我們針對(duì)跳遠(yuǎn)重新調(diào)試了一套算法,首先對(duì)機(jī)器人的身體進(jìn)行簡化之后再建模,利用軌跡優(yōu)化的方法生成一個(gè)最優(yōu)運(yùn)動(dòng)軌跡,再通過強(qiáng)化學(xué)習(xí)的方式去擬合最優(yōu)軌跡,訓(xùn)練出最優(yōu)策略。”姜哲源說。
星動(dòng)紀(jì)元提到,完成原地跳高動(dòng)作,不僅要求機(jī)器人本體具有更強(qiáng)的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和剛性,也需要十分突出的關(guān)節(jié)柔性。騰空時(shí)需精準(zhǔn)控制腿部瞬時(shí)收縮力;同時(shí)必須實(shí)時(shí)優(yōu)化質(zhì)心軌跡、角動(dòng)量等數(shù)據(jù),調(diào)整落地姿態(tài),對(duì)傳感器精度和抗干擾能力提出了極限要求。
“從軟件算法的角度而言,100米障礙是軟件算法的最大考驗(yàn)。實(shí)際賽場有礫石路、崎嶇路、直線臺(tái)階、繞樁和螺旋臺(tái)階等,這些真正考驗(yàn)著機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)控制能力。”陳希韞表示。
人形機(jī)器人運(yùn)動(dòng)會(huì)具有開創(chuàng)性,也讓更多人關(guān)注具身智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展。“參加比賽的初衷是提高公司知名度,公司已有10年的歷史,知名度并不高。”朱偉豪提到,公司一直專注科研方向,之前涉及四足機(jī)器人項(xiàng)目,人形機(jī)器人項(xiàng)目從去年開始進(jìn)行。
朱偉豪介紹,目前人形機(jī)器人是公司第二代人形機(jī)器人,公司會(huì)吸取這次比賽的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行更新迭代?!靶袠I(yè)目前仍處于前期階段,人形機(jī)器人真正投向市場可能需要三五年?!?/p>
“這次成績也沒有辜負(fù)我們的努力。我們是濟(jì)南唯一一家人形機(jī)器人公司,也是得到了當(dāng)?shù)卣拇罅χС?,也將我們?cè)O(shè)置成機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈鏈主,帶動(dòng)整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展?!敝靷ズ捞岬剑院笪覀儠?huì)在全自主領(lǐng)域繼續(xù)深耕,會(huì)更堅(jiān)定我們作為研發(fā)公司,把研發(fā)產(chǎn)品作為核心的理念。
姜哲源也提到,世界人形機(jī)器人運(yùn)動(dòng)會(huì)收獲了關(guān)注,一定會(huì)增加市場對(duì)機(jī)器人的認(rèn)知和關(guān)注度,也為公司提供了展示技術(shù)的舞臺(tái)。
“這對(duì)行業(yè)而言是一件非常好的事情,推動(dòng)了行業(yè)的進(jìn)步。非常感謝主辦方和北京給我們這個(gè)好機(jī)會(huì),對(duì)在場的所有參加活動(dòng)的團(tuán)隊(duì)來說都是一個(gè)非常榮耀的時(shí)刻?!蓖跖d興感慨道。
新京報(bào)貝殼財(cái)經(jīng)記者 陳維城 韋博雅
編輯 楊娟娟
校對(duì) 賈寧