机器人跑马拉松,到底在比什么?


机器人跑马拉松,到底在比什么?

仅用于站内搜索,没有排版格式,具体信息请跳转上方微信公众号内链接

整理|梦依丹
出品丨AI科技大本营(ID:rgznai100)
在刚刚过去的周末,大家或多或少地被一群机器人刷屏了吧。跌倒后“无头奔跑”的钢铁身躯、工作人员亦步亦趋地为机器人“降温”、以及略显“笨拙”却奋力迈动双腿的身影……
4月19日,全球首个的“人机共跑”半程马拉松在北京亦庄开跑,以其前所未有的形式和硬核的技术含量,瞬间引爆了科技圈和大众视野。让我们用一组数字,快速回顾这场充满未来感的“机械竞速”:
1场里程碑式的赛事:这是全球首个为“人形机器人”设立半程马拉松的赛事,标志着具身智能迈入一个全新的发展阶段;
21.0975公里的赛道:涵盖了平地、坡道、弯道等多种复杂地形,其中共设有6个左转道与8个右转道,转弯角度≥90°,是对机器人运动控制、环境感知和续航能力的全面考验;
18款国产机器人登场:天工Ultra、乐聚夸父、松延N2等来自清华大学、乐聚机器人、北京人形机器人创新中心等前沿机构与企业机型集体参赛;
25万次的精密关节运动(预估):有专家在赛后总结中指出,单台机器人完赛所需完成的关节动作量级高达25万次,完赛难度可见一斑;
2小时40分24秒:天工Ultra机器人率先冲线,成为首个完成半马全程挑战的人形机器人;
“3”次电池更换:天工Ultra机器人在比赛过程中更换了3次电池,揭示了当前机器人续航能力和能源管理的重要性;
“无数”次的摔倒与站起:赛场上,机器人多次出现摔倒的情况,但它们展现出的“体育精神”——跌倒后努力重新站起。
这不仅是一场技术的比拼,更是一场“未来已来”的公众现场体验。
跌倒了,站起来,重启后,继续前行。每一位“选手”都带着自己独特的性格与技术路线登场。他们不是冷冰冰的机器,而是技术团队理想与工程能力的具象化身。
冠亚军巡礼:参数、亮点与技术初探
身高1.8米、体重55公斤的天工Ultra机器人率先冲过北京亦庄机器人半程马拉松终点线,夺得本次比赛的冠军。天工团队在赛后采访时提到,其机器人采用了“具身大小脑高效协同”的控制架构,能够在局部电机动作控制(小脑)和全身动态平衡与路径规划(大脑)之间实现高效切换与协作。这使其能够不断优化运动策略和环境适配能力,实现对全身关节的高精度协调控制,即使在长时间奔跑中也能保持平衡。
同时,“天工Ultra”采用大功率一体化关节和低惯量腿部结构,为其爆发性速度提供硬件基础;而轻量化设计、关节导热及风冷散热技术则保障了其持续奔跑的散热需求。
与“天工”相比,来自松延动力的N2旋风小子成为全赛场唯一一个全程无需人类陪跑、独立完成比赛的机器人选手。N2机器人身高1.2米,体重约30公斤,拥有18个自由度(单腿5个、单臂4个),关节扭矩达150N·m以上的优势很可能在于其扎实的动态运动控制技术、精巧的平衡控制系统、和仿生关节与自由度设计所构建的坚实底座。
在运动控制策略上,N2机器人巧妙融合了强化学习与动力学模型,采用“分步骤强化学习”先生成标准轨迹再优化连贯性。其核心动态平衡算法能以每秒数千次的计算实时调整步态,将时速10公里奔跑中的重心偏移控制在3厘米内。
自主性方面,N2机器人依赖多模态传感器融合,通过仿生足底传感器、激光雷达和视觉SLAM实现复杂地形导航,即使头部感知系统失效也能自主完赛,展现出强大的鲁棒性。其动态抗干扰算法则能应对外部突发干扰。针对续航,N2机器人采用“电池+换电”方案,以每5公里换电来保障21公里赛程,并通过优化电池管理减少停机时间。这些技术共同铸就了“松延动力N2”在本次机器人马拉松中展现出的稳定性和环境适应性,让穿着鞋子的“小个子”N2在马拉松上交出了一份满意的答卷。
机器人跑马拉松,到底在比什么?
这场看似简单的竞速,实则是一张对当前机器人技术水平的综合“考卷”。它不仅考验着机器人的“体能”,更检验着它们的“大脑”——运动控制、环境感知、导航、自主性和鲁棒性。
精准而稳定的运动控制:支撑机器人以接近人类的方式奔跑,并灵活适应地形起伏、姿态变化;
环境感知与精准导航:通过视觉、雷达、足底传感器等手段识别赛道、判断路线、躲避障碍,确保“认路不跑偏”;
自主决策与智能行为:让机器人在面对突发状况时,能够自主做出判断和决策;
坚固可靠的鲁棒性:保障机器人长时间稳定运行,避免因硬件或软件故障而“掉链子”
在这些“核心指标”之外,续航管理与轻量材料的工程优化也至关重要,它们决定了机器人能否真正完成这场耐力战。
然而,要让人形机器人具备这些能力,我们还有很长的路要走。正如在3月28日CSDN出品的“万有引力”之「十问具身智能:我们离通用机器人还有多远?」专家对谈直播中所提到,目前具身智能仍处于快速增长阶段,实现通用机器人还面临诸多挑战。那么,横亘在我们面前的,究竟有哪些必须翻越的“技术大山”呢?
1.数据瓶颈:“智能”的燃料从何而来?
深圳市人工智能与机器人研究院副研究员夏轩指出,“真实数据的采集只能线性增长,而模型训练的性能提升则遵循指数规律,数据的增长无法跟上项目性能的增长。”如何高效地获取高质量的训练数据,成为了制约具身智能发展的关键瓶颈。
2.计算瓶颈:算力能否支撑“智能”的运转?
“仅仅将大型模型的多模态感知能力赋予机器人,而没有进一步的智能增强,这并不构成真正的智能。”如何在有限的算力资源下,实现更高效的智能算法,是我们需要认真思考的问题。
3.模型架构:如何构建更强大的“大脑”?
现有的模型架构在具身智能领域仍然存在诸多局限性。例如,模型在处理复杂任务时,往往难以兼顾效率和精度;在面对新环境时,模型的泛化能力也会受到限制。专家们正在积极探索新的模型架构,例如结合快慢系统的分层决策模型,以提升机器人的智能水平。
诚如“万有引力”栏目所传递的观点,具身智能是一条充满挑战的道路,但同时也蕴藏着巨大的机遇。只有不断攻克技术难关,我们才能真正开启通用机器人的时代,让AI更好地服务于人类社会。


文章作者: ZejunCao
版权声明: 本博客所有文章除特別声明外,均采用 CC BY 4.0 许可协议。转载请注明来源 ZejunCao !
  目录