4月19日上午10：11，在人類熱情的歡呼聲與掌聲中，身穿橙色運動背心，腳穿黑色跑鞋的天工Ultra人形機器人，以2時40分42秒的成績第一個沖過終點線，奪得全球首個人形機器人半程馬拉松賽事桂冠。
賽后，在距離終點線百余米的馬路邊，天工團隊負責人、北京人形機器人創(chuàng)新中心CEO熊友軍被媒體的“長槍短炮”包圍了。
“這是里程碑意義的工作，我非常高興。”熊友軍對包括第一財經(jīng)在內(nèi)的媒體說。陽光下，身穿西服的熊友軍臉色有些發(fā)紅。他說，今天只是展示了天工機器人運動能力很小的一部分，期待后續(xù)有更加驚艷的工作。
從實驗室到現(xiàn)實中的復雜場景，人形機器人的技術迭代和產(chǎn)業(yè)化落地正在提速。“機器人的一小步，人類科技發(fā)展的一大步。”一位現(xiàn)場人士感慨，并期待未來有一天機器人走進自己的家庭。
冠軍是怎樣煉成的？
本次奪冠的天工機器人由北京人形機器人創(chuàng)新中心研發(fā)。第一財經(jīng)記者了解到，北京人形機器人創(chuàng)新中心在2023年年底成立，是國內(nèi)首家省級人形機器人創(chuàng)新中心，由機器人整機、核心零部件、大模型等企業(yè)共同組建，包括小米機器人、優(yōu)必選科技、京城機電、中國科學院自動化所等。去年4月，全國首個通用機器人母平臺“天工”發(fā)布，實現(xiàn)了全球首例全尺寸純電驅(qū)人形機器人的擬人奔跑。
今天早晨6點22分，距離正式開跑還有一個多小時的時間，第一財經(jīng)記者在起跑線附近看到，身穿橙色運動背心、身高1.8米、重52kg的人形機器人“天工Ultra”已經(jīng)早早出現(xiàn)在起跑點附近，當天比賽它第一個出發(fā)，并拿到了最終的冠軍。
開跑前，它像人類馬拉松選手賽前熱身一樣進行了原地小跑。隨著發(fā)令槍響，“大長腿”天工Ultra在人類領跑員和工程師等的陪伴下，邁出穩(wěn)健的步伐，開啟人形機器人第一次半程馬拉松。
觀賽人群不斷為機器人選手加油打氣。旁邊的人類馬拉松選手賽道上，不少選手也拿出手機，一邊跑一邊拍攝機器人跑步的畫面。
機器人比賽，拼的不只是機器人本身，更比拼現(xiàn)場的技術支持團隊，以及臨場的反應。
天工機器人在比賽過程中有一次摔跤，天工機器人團隊、北京人形機器人創(chuàng)新中心CTO唐劍告訴第一財經(jīng)記者，這是機器人電池失效時出現(xiàn)的故障。他透露，天工的目標是希望一臺機器跑完半馬全程，本次比賽天工機器人一共換了三次電。
唐劍說，電池容量的選擇是天工團隊經(jīng)過多次測試斟酌再三后的最優(yōu)結(jié)果。如果加倍電池容量確實會減少換電次數(shù)，但會增加機器人重量、影響步態(tài)。
他透露，為了此次人形機器人半馬比賽，天工機器人已經(jīng)進行了七八個月的準備，準備過程中要做極限測試、針對各種復雜地形的測試，以及跟隨算法的測試等等。
在針對半馬比賽的硬件優(yōu)化上，唐劍總結(jié)，一是因為機器人做了輕量化的設計，盡量減重；二是對整個關節(jié)模組的導熱設計做優(yōu)化，很快達到熱平衡，這樣機器人不會因為關節(jié)溫度持續(xù)上升而摔倒，三是在機器人腳底做了緩沖設計，能盡可能地減少對腳底板以及關節(jié)模組的磨損。
更重要的是天工機器人“腿長”。天工機器人專門進行低慣量化設計優(yōu)化，把踝關節(jié)以及膝關節(jié)的關節(jié)盡量往上提升，這樣腿部比較跑起來比較輕盈。
在軟件層面，天工機器人也進行了不少優(yōu)化，例如，要在步頻、步幅、步態(tài)上做平衡最優(yōu)的選擇，而整個奔跑的算法是用了強化模擬學習，也就是模仿人類運動員。工作人員將采集到的人類運動員跑步的數(shù)據(jù)導入到強化學習的架構(gòu)，把算法放到實際環(huán)境中不斷試錯。
“它（機器人）開始可能會摔倒，跑得很慢跌跌撞撞，然后在訓練過程中不斷試錯，越來越強。”唐劍提到，強化學習一個優(yōu)勢就是泛化能力強，在整個奔跑過程中可能會遇到轉(zhuǎn)彎、上坡下坡以及坑洼地滑等等，都能比較好地應對。
產(chǎn)業(yè)化落地是關鍵
本次比賽中，奪冠的天工機器人離不開人類領跑員的引導，而拿下亞軍的“小頑童”松延機器人已經(jīng)不需要人類領跑員。當被記者問到這一細節(jié)時，唐劍評價，松延動力機器人整體表現(xiàn)出的步態(tài)非常好，明年的馬拉松比賽上，天工要往沒有人類領跑員、不需要遙控的方向努力。
他告訴記者，目前人形機器人的全自主導航還有一些難點要攻關。該技術在自動駕駛和輪式機器人上較為成熟，但人形機器人全身的關節(jié)遠多于輪式的機器人，控制的復雜度呈幾何級增長，在整個人形機器人的自主導航上，現(xiàn)在產(chǎn)業(yè)界沒有相對比較標準的參考性設計，比如需要什么樣的傳感器、傳感器如何架設等等。 預計在今年年中或者稍晚時，將會對外界展示全自主的導航方面的能力。
熊友軍則在現(xiàn)場對第一財經(jīng)透露，天工的本體和大腦均為開源產(chǎn)品，將會推動更多參與者進行垂直領域的開發(fā)研究。據(jù)記者了解“天工”系列機器人之外，北京人形機器人創(chuàng)新中心還啟動了建設具身智能數(shù)據(jù)集與數(shù)據(jù)應用平臺，將打造大規(guī)模通用的具身智能數(shù)據(jù)集。
對人形機器人參賽者而言，大多并非專門為跑步研發(fā)，之所以參加馬拉松半馬，除了進行一次技術“大練兵”，更長遠的意義還是未來更多場景的產(chǎn)業(yè)化落地。
在產(chǎn)業(yè)化落地方向上，唐劍認為，人形機器人首先是在工業(yè)和泛工業(yè)場景做一些巡檢類以及簡單的操作類的工作；第二步是在商業(yè)的場景提供商業(yè)服務，如完成像打包、掃碼等相對比較復雜的操作，第三步是走入生活和家庭扮演保姆管家的角色。
但距離走入尋常人家，具身智能的GPT時刻還沒有到，行業(yè)對于物理世界的認知仍然有限。唐劍舉例，當人形機器人進入家庭場景，環(huán)境比如光照、桌子窗簾這些紋理都完全不一樣的物品，甚至就連世界上有多少個杯子沒有人能夠說得清楚，“比方你要一個（人形機器人）模型，把世界上所有的杯子都抓得起來才行，沒有人敢說能做到這一點，但大家都在往這上面努力。”
半馬比賽對人形機器人行業(yè)而言是一次契機。“我們要真正做產(chǎn)業(yè)化落地，需要機器人7*24小時連續(xù)穩(wěn)定工作不出大故障，（馬拉松）就是一個很好的測試去展示一下，我們機器人是有能力做到這一點。”唐劍說。
就目前的市場接受程度來看，目前人形機器人行業(yè)最主要市場來自教育科研行業(yè)的采購，進行應用開發(fā)或是算法驗證。唐劍預計，今年一定會有廠商在一些場景里有相對比較大規(guī)模落地。
唐劍說，就人形機器人這一細分領域來看，幾十臺的量已經(jīng)被視作是相對較大規(guī)模的應用了，例如天工的股東之一優(yōu)必選就有約20臺左右的機器人在極氪工廠打工。目前人形機器人行業(yè)能夠做到“有收入”，但距離盈利還需要一定過程。
采訪結(jié)束前，唐劍還對第一財經(jīng)記者透露，天工2.0機器人將很快實現(xiàn)小批量的量產(chǎn)并出貨。
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