[智能应用]人形机器人首个“半马”开赛 如何跨越“体能极限”？[2P] [复制链接]

《科创板日报》4月19日讯（记者 李明明）今日（4月19日），2025北京亦庄半程马拉松暨人形机器人半程马拉松将鸣枪开跑，这是全球首场人形机器人半程马拉松。
《科创板日报》记者从现场获悉，2000名人类选手将与来自全国各地近20家机器人赛队的“钢铁选手”并肩起跑，共同完成约21公里的比赛。
据主办方公布，已知有7家企业将携自家研发的机器人参赛，这些参赛队伍分别来自“国家队”、民营企业和学校科研团队。而本次马拉松赛事，对采用双足步态的人形机器人而言，相当于要完成约25万次精密关节运动。那么，这些机器人比赛前做了哪些准备，以及需要攻克哪些关键难题才能顺利完赛呢？
对此，《科创板日报》记者采访了参赛的明星种子选手松延动力、灵宝机器人、北京人形机器人创新中心，并现场观摩了其参赛机器人的测试。
人形机器人如何备战马拉松？
据悉，松延动力带来参赛的是人形机器人N2，4月以来，在北京海淀气象科技园区的柏油马路上，N2每天都会跑1小时以上。
（松延动力人形机器人N2）
《科创板日报》记者测试现场了解到，N2机身高度1.2m，总重量30kg。能实现室内外多种复杂地形上的行走、奔跑、后空翻、舞蹈、单脚跳等动作，也是全球首个实现了多场景连续空翻的机器人，目前测得奔跑速度最快可达3.5m/s。
松延动力创始人&董事长姜哲源告诉《科创板日报》记者，松延动力采取的策略是多机作战形式,从决定参赛到正式比赛，松延动力准备了大概一个月的时间，主要准备工作为改硬件和调算法。
姜哲源介绍，团队特意组建了两个队伍，每队有3台机器人，包括1台主力和2台备用。原因是担心起跑时机器人扎堆碰撞，这两支队伍分别瞄准了不同目标，一队追求速度，配速能达到7—8公里/小时，另一队则追求让N2的跑姿更拟人、更优雅。
在技术层面，松延动力还对参赛机器人进行了针对性的研发和优化，《科创板日报》记者注意到，N2穿上了29码的跑鞋，姜哲源解释称，由于高速度对硬件冲击极大，此前曾在测试中发现N2“脚踝”发力过猛，导致螺丝松动和金属疲劳，给其穿跑鞋并加装了三个定位销为了缓解冲击力过大带来的结构损伤。
机器人在马拉松比赛中的续航能力也倍受关注，姜哲源表示，N2每5公里续航一次，采用电池＋换电的方式。
在测试现场，强劲的选手之一灵宝机器人本次带来了CASBOT SE，灵宝CASBOT联创&COO张淼向《科创板日报》记者表示，其并没有对外发布过，算是一个公司内部用于日常运控测试的DEMO机。之所以让其参加比赛是因为其身高约170公分，并且比较轻，不到90斤，比起CASBOT 01稍微矮一些，更适合去参加跑步这种偏运动能力的比赛。
谈及为了参加比赛进行的相关优化和升级，张淼说，“我们在决定参加马拉松后也去做了一些测试想看看有没有可以优化的点，比如我们3D打印了能穿鞋子的脚，但是在测试过程中发现不是很牢靠，所以最终没有采用这种方案。还有局部造型的一些减重优化，比如它的头之前是一个比较大和重的头，决定参赛后我们重新设计了一个镂空的、比较轻盈的头。”
（灵宝机器人CASBOT SE）
《科创板日报》记者在现场比赛测试中发现CASBOT SE脚垫进行了加厚，对此张淼解释称，团队根据真实的比赛路面（即在市政的柏油路面）去做了户外的测试训练，测试中发现路面相对室内的比较粗糙，摩擦力比较大，引起机器人的脚垫磨损严重，不仅跑步声音震动很大还影响关节，因此对其脚垫做了加厚。另外，团队也训练了跑步的姿态，但是由于机器人个子比较高且这次又是一个长距离的比赛，如果全程用跑的姿态，发生倾倒的概率就会变高，所以最终决定用快走的步态，既能保证速度又能兼顾稳定。
据了解，由于CASBOT SE在2025中关村论坛期间一直在做机器人“智”愿者，活动结束后留给它训练的时间只有一周。
“我们是受邀参加，把这次比赛当成一次很好的和同行交流的机会，因为参赛的除了企业，还有一些高校的赛队，我们也想通过这次比赛认识一些优秀的高校人才，也欢迎其未来加入灵宝CASBOT。” 张淼说。
相较于前两家机器人，本次比赛的巨无霸选手也来了，《科创板日报》记者发现，来自北京人形机器人创新中心“天工Ultra”，身高一米八，但身形灵活，奔跑过程中遇到上下斜坡、转弯等复杂地形，可以实时调整步态和全身动作，展现出泛化地形的高通过性和卓越的运动控制能力。
据北京人形机器人创新中心工作人员对《科创板日报》介绍，软件和硬件的高度耦合，也是机器人长距离奔跑的关键。在通用具身智能平台“慧思开物”的赋能下，“天工Ultra”凭借具身大小脑的高效协同，在长距离奔跑中展现出显著优势。
在具身“大脑”端，“天工Ultra”通过多模态传感器融合实时感知环境信息，动态调整速度和方向，即使遇到复杂地形和突发情况也可以及时调整运动状态，展现出更强的适应能力和稳定性；具身“小脑”端，结合“天工Ultra”本体硬件的变化和半程马拉松比赛的复杂情况，依托北京人形机器人自研的“基于状态记忆的预测型强化模仿学习”运动控制方法，不断优化策略和适配能力，实现高精度控制各关节协调运动，确保机器人持续奔跑时依然保持身体平衡。同时，增加转弯、斜坡、崎岖路面等多种扰动训练，机器人可以实时调整步态和全身动作，灵活应对复杂路况，最终达到机器人奔跑时更稳健、更泛化。
在机器人本体方面，“天工Ultra”通过结构的持续优化，找到轻量化与刚强度的平衡点，加上巧妙的缓冲结构，实现腿足的刚柔耦合设计，最终达到长距离奔跑本体不损坏。此外，通过结构的优化设计、关节导热技术以及整机热仿真技术，使关节达到热平衡，让机器人可以长时间持续奔跑。
要攻克哪些关键难题？
本次赛事起点位于北京南海子公园一期南门，途经南海子公园、文博大桥、泡桐大道等标志性点位和中芯国际、可口可乐、京东等重点企业，终点设在国家信创园。
当人类选手与人形机器人站在同一个赛道、同一时间起跑，人机的互动变得更加真实和触手可及。然而，马拉松对人形机器人而言，堪称技术“炼狱”，双足机器人需完成21公里、约25万次关节运动的极限测试，涉及动态平衡、关节散热、能源续航等关键技术。
此次马拉松赛，无疑是对人形机器人在真实环境中综合性能的一次系统性检验。
北京人形机器人创新中心工作人员表示，“天工Ultra”因其大功率的一体化关节、低惯量腿部结构设计，在奔跑速度上极具爆发力。有了这些得天独厚的先天条件，还需要重点解决机器本体的可靠性和稳定性、关节发热等问题。
“机器人奔跑时，双脚交替重踏地面，持续的冲击和振动给机器本体带来极大的强度和疲劳损伤。天工Ultra通过结构的持续优化，找到轻量化与刚强度的平衡点，加上巧妙的缓冲结构，实现腿足的刚柔耦合设计，最终达到长距离奔跑本体不损坏。此外，通过结构的轻量化设计、关节导热技术以及风冷散热技术，使关节达到热平衡，让机器人可以长时间持续奔跑。”
张淼则分析，机器人跑半马的挑战主要在于硬件稳定性，包括本体和关节的承受力、耐久性、散热，以及电池的续航、能量管理等。当然，软性的部分，比如运控的算法也很重要，对于马拉松这样长续航的户外作业，机器人需要有很好的抗干扰能力，我们参赛的机器人CASBOT SE采用深度强化学习的方法，能够让机器人在遇到不平整路面或者其他外力干扰时，能够快速调整自己的动作，保持平衡和稳定性。
可见，人形机器人的“21公里长征”，不仅是技术的试金石，更是人类探索智能体极限的里程碑。通过这场赛事，我们得以窥见未来“人机共融”社会的无限可能。
而在这场技术大比拼背后，是千亿资本押注高密度电池与仿生算法，赛事验证的技术将快速应用于物流搬运、医疗康复与家庭陪护。当双足机器人突破21公里体能极限，一场产业变革或也将冲刺来临。

人形机器人首个“半马”开赛 如何跨越“体能极限”
赛事概况
2025年4月19日，2025北京亦庄半程马拉松暨人形机器人半程马拉松鸣枪开跑，这是全球首场人形机器人半程马拉松。2000名人类选手将与来自全国各地近20家机器人赛队的钢铁选手并肩起跑，共同完成约21公里的比赛。已知有7家企业携自家研发的机器人参赛，参赛队伍分别来自国家队、民营企业和学校科研团队。对采用双足步态的人形机器人而言，完成此次比赛相当于要完成约25万次精密关节运动。

参赛机器人准备情况
松延动力人形机器人N2
训练情况：4月以来，在北京海淀气象科技园区的柏油马路上，N2每天都会跑1小时以上。
技术优化：采取多机作战形式，组建两个队伍，每队有3台机器人（1台主力和2台备用），一队追求速度（配速能达到7 - 8公里/小时），另一队追求跑姿更拟人、更优雅。N2穿上29码的跑鞋并加装三个定位销，以缓解高速度对硬件冲击带来的结构损伤。续航方面，N2每5公里续航一次，采用电池 + 换电的方式。
灵宝机器人CASBOTSE
参赛原因：身高约170公分，比较轻（不到90斤），比起CASBOT01稍矮，更适合参加跑步这种偏运动能力的比赛。
优化升级：曾尝试3D打印能穿鞋子的脚，但测试中发现不牢靠未采用；重新设计了镂空、轻盈的头进行减重优化；根据户外测试，加厚了脚垫以应对粗糙路面；最终决定采用快走的步态，以保证速度并兼顾稳定。不过由于在2025中关村论坛期间做志愿者，留给它的训练时间只有一周。
北京人形机器人创新中心天工Ultra
性能特点：身高一米八，身形灵活，奔跑过程中遇到上下斜坡、转弯等复杂地形，可实时调整步态和全身动作，展现出泛化地形的高通过性和卓越的运动控制能力。
技术支撑：在通用具身智能平台慧思开物的赋能下，凭借具身大小脑的高效协同，在长距离奔跑中展现优势。具身大脑端通过多模态传感器融合实时感知环境信息，动态调整速度和方向；具身小脑端依托自研的基于状态记忆的预测型强化模仿学习运动控制方法，优化策略和适配能力，实现高精度控制各关节协调运动，确保身体平衡。
需要攻克的关键难题
硬件稳定性
包括本体和关节的承受力、耐久性、散热，以及电池的续航、能量管理等。例如，松延动力的N2在测试中就出现脚踝发力过猛导致螺丝松动和金属疲劳的问题；灵宝机器人的CASBOTSE遇到户外路面粗糙使脚垫磨损严重、影响关节的情况。

运动姿态与平衡控制
长距离比赛中，保持合适的运动姿态和平衡是关键。如灵宝机器人的CASBOTSE因个子高，全程跑步发生倾倒概率变高，所以选择快走步态；天工Ultra需要在复杂地形实时调整步态和全身动作来保持平衡。

环境适应能力
比赛中会遇到如转弯、爬坡、跨轨道等复杂情况（人形机器人跑半马得拐14个弯、爬坡、跨轨道），机器人需要具备良好的环境感知和适应能力，像天工Ultra通过多模态传感器融合实时感知环境信息，动态调整速度和方向

根据《科创板日报》的报道，2025北京亦庄半程马拉松暨人形机器人半程马拉松是一项全球首次举办的赛事，其中涉及到的人形机器人需要完成约21公里的比赛，相当于要完成约25万次精密关节运动。以下是一些关键点，概述了机器人备战马拉松的情况和需要攻克的技术难题：

机器人备战情况：
1. 松延动力N2：
   - 每天在北京海淀气象科技园区的柏油马路上跑1小时以上。
   - 机身高度1.2m，总重量30kg。
   - 能实现室内外多种复杂地形上的行走、奔跑、后空翻、舞蹈、单脚跳等动作。
   - 奔跑速度最快可达3.5m/s。
   - 采取多机作战形式，准备了一个月时间，主要改硬件和调算法。
   - 为缓解冲击力过大带来的结构损伤，N2穿上了29码的跑鞋并加装了三个定位销。

2. 灵宝机器人CASBOT SE：
   - 身高约170公分，体重不到90斤。
   - 进行了户外测试训练，脚垫加厚以应对粗糙路面。
   - 采用快走的步态以保证速度和稳定性。
   - 训练时间仅一周。

3. 北京人形机器人创新中心“天工Ultra”：
   - 身高一米八，灵活应对复杂地形。
   - 软件和硬件的高度耦合是长距离奔跑的关键。
   - 通过多模态传感器融合实时感知环境信息，动态调整速度和方向。
   - 结构优化，实现腿足的刚柔耦合设计，长距离奔跑本体不损坏。
   - 结合关节导热技术和整机热仿真技术，使关节达到热平衡。

需要攻克的关键难题：
1. 动态平衡：机器人需要在长距离奔跑中保持身体平衡。
2. 关节散热：持续的冲击和振动可能导致关节过热。
3. 能源续航：机器人需要有良好的电池续航能力和能量管理。
4. 硬件稳定性：包括本体和关节的承受力、耐久性、散热等。
5. 抗干扰能力：机器人需要有很好的抗干扰能力，以应对不平整路面或其他外力干扰。

这场赛事不仅是对人形机器人技术的一次系统性检验，也是探索智能体极限的里程碑。通过这场赛事，我们得以窥见未来“人机共融”社会的无限可能，并推动相关技术在物流搬运、医疗康复与家庭陪护等领域的快速应用。