堪称科幻电影大片！4月19日7时30分，全球首次“人机共跑”半程马拉松在京开跑！这声发令枪响，开创历史。

　　20支人形机器人参赛队和人类选手同时出发，共跑21.0975公里半马赛道。北京亦庄这场特别的马拉松赛，办出了全球“独一份儿”。

　　这次“极限”产业测试，逐新向实。

　　马拉松，象征着人类对自我超越的不竭挑战。人形机器人作为机器人与人工智能发展的终极载体，从最初的概念验证，进入实际应用阶段。

　　开放路跑中的复杂路况和自然环境，对人形机器人的续航、运动控制、环境适应综合能力提出极高要求，促使研发团队突破技术瓶颈，加速产品设计改进，推进供应链成熟，降低量产成本。

　　人类跑步也会不慎跌倒，机器人跑马也难一帆风顺。但这些“跑”出来的问题和数据，正被研发团队一一记录，成为推动完善人形机器人技术的重要参考。

　　经过马拉松赛事的锤炼，人形机器人核心零部件的性能和可靠性、整机稳定性将得到进一步提升，推动人形机器人加快进入特种危险作业、智能制造、商业服务甚至家庭场景，成为人类生产生活的得力助手。人形机器人产业是展示综合科技实力的高地，是技术交叉融合的“集大成者”。受益于我国工业门类完整，产业配套强大，“大国智造”夯实创新底座，政产学研用综合托举，让科技和产业裂变出无限可能。

　　机器人跑的这一小步，正是人类科技的一大步。

　　揭秘1  机器人赛前做了哪些“功课”？

　　发令枪一响，1.8米高的人形机器人“天工”第一个冲了出去，两条结实的大长腿充满机械感。去年的北京亦庄半程马拉松上，它曾作为“配速员”与选手们一起冲刺终点。“近一年过去了，我们成长了！”该赛队发言人魏嘉星说，“天工”的奔跑速度在去年是6公里/小时，现在最高能达到12公里/小时。

　　10时许，“天工”冲过终点线，是第一个跑完全程的赛队，以2小时40分42秒的成绩夺得了全球首个人形机器人半程马拉松的冠军。“我觉得它表现不错，符合我们的预期。”研发“天工”的北京人形机器人创新中心总经理熊友军说。

　　此次天工队参赛的选手是天工Ultra，身高1.8米，体重约55公斤。此前，北京人形机器人创新中心专门对机器人进行了轻量化设计，并采用关节导热、风冷散热等技术，使关节能支撑更长时间奔跑。

　　记者获悉，此次“天工”大约保持每小时八九公里的配速，中途更换3次电池，与赛前团队预估保持一致。

　　“天工队”技术负责人郭宜劼介绍，人形机器人跑半程马拉松需要在具身智能大、小脑和本体等多个层面进行准备。今年，在具身智能大、小脑层面，“天工”基于北京人形机器人创新中心的“慧思开物”通用具身智能平台不断优化。

　　在提高运动速度方面，研发团队在仿真环境中不断训练“天工”，探索关节力矩和转速的峰值边界，以提高运动速度。

　　此外，“天工”还能很好地适应运行时的地形，例如转弯、崎岖路面、斜坡等，这些都是机器人稳定性的表现。在尽量提高机器人的稳定性和快速性的同时，研发团队还提高了机器人的拟人性，通过加入人体数据训练让机器人的跑姿尽量拟人、自然。

　　人形机器人“N 2”是体育健将，它能行走、奔跑，会舞蹈、单脚跳等。不过，在备战马拉松的过程中，“N 2”也遇到不少难题，比如遭遇井盖。“旋风小子队”算法工程师覃帮羽举例说，马路上的井盖有深有浅，机器人从路面走到井盖上时，需要做好平衡，身体才不会摔倒。这些都是需要攻克的难点。

　　机器人比赛前也需要热身。魏嘉星说，比赛正式开始前，该赛队专门对“天工”进行了一些调试和检查。比如让它先提前走走、跑跑，看看机器人的整体情况，确保它能在比赛过程中发挥出最好状态。

　　揭秘2  人形机器人如何跑起来？

　　在赛道上可以看到，机器人们并不是“一个人”的比拼，而是一个团队的较量。除了机器人，赛道上还有领跑员、操作员、工程师等“选手”，它们共同组成一个比赛队伍。

　　从跑步方式来看，为了让机器人在赛场上有更加稳定的发挥，有的参赛队通过操作员遥控机器人跑步，还有的参赛队通过半自主导航让机器人稳定地完赛，“天工”用的正是这种方式。也就是说，“天工”在奔跑时，前面3-5米有一位领航员，他身上背着小巧的信号发射器，“天工”通过跟随和导航的方式完赛。

　　“天工”的领航员贾宁说，搭档“天工”是一段奇妙的体验。大约在两个月前的一天，马拉松爱好者贾宁在朋友的推荐下见到了“天工”，他的任务是陪伴“天工”，让它跑得更好。“我的速度是每小时14公里，‘天工’在赛道上的速度是每小时8公里。所以，作为它的领跑员，我要做的就是跟它磨合。”

　　刚开始，人机之间磨合得并不完美，“天工”有些晃悠，在工程师的不断调试中，“天工”逐渐健步如飞。贾宁也不断地调整状态，不能忽快忽慢，让“天工”慢慢学习，匀速地把速度提上去。

　　领航的这两个多月里，贾宁越来越觉得身后的“天工”跑得更加轻盈，“就跟人一样，它在我身后，我能感觉到它更加稳定。未来，机器人一定会比人跑得快，这只是时间问题。”

　　揭秘3  人形机器人跑步难在哪里？

　　人形机器人不是“天生”就会跑步，它们学会跑步大概分三步：第一步，先用模仿学习，学习人类的动作，一般是用动捕设备，照葫芦画瓢。第二步，学习强化，在虚拟平台，机器人把学来的理论，付诸实践，靠着大力出奇迹的学习态度，成百上千次的尝试，学会了自主奔跑。第三步，在现实世界走两步，就这样，不断优化、不断反复在虚拟和现实中跳跃，直到有一天，机器人终于掌握了人类的跑步大法。

　　人形机器人跑步和人比起来，有什么不同？为什么机器人奔跑这么难呢？

　　人形机器人的奔跑并不像我们人类这般，可以采用顺其自然又省力的奔跑姿态。它们要靠髋关节带动没有什么感知能力的腿和脚去奔跑，每一次落地，膝盖和脚都要经受住全身带来的压力缓冲。这些位置也是人形机器人天工测试中最容易出问题的地方，一次次出问题，都需要关节结构设计、材料等同步提升。机器人这个钢铁之躯，全要靠一个个零件和螺丝组合在一起，每一次克服地心引力的尝试，都是对本体的挑战。而更大的挑战是机器人的反应速度还要做到足够快。

　　机器人没有“本能”，只有程序，没有“经验”，只有计算。为了不摔，它必须实时计算未来几百毫秒内的重心、速度、姿态变化，并在毫米、毫秒的尺度内，控制几十个关节协同动作。机器人没有肌肉和弹性的肌腱，关节是“硬邦邦的”，如果不想一落地就断，工程师们就得靠计算，通过柔顺控制、抗阻调节、力矩规划，让金属关节学会“软着陆”。这些都要依靠强大的实时算力，算慢了，摔；算错了，也摔。

　　和人类比起来，机器人要想更低能耗、更稳定地跑步，确实还需要破解更多的难题。不过本次马拉松，我们看到在短短的三个月内，机器人从短跑，到21公里的长跑，进步的速度直线上升。在这个过程中，机器人的散热、零部件的稳定性、整机的可靠性、算法的优化、电池的续航等一系列曾经卡顿的难题，都被一一破解。21公里的长跑，解决的是技术问题、是工程问题、更是机器人从实验室走向可用、可规模化使用的产业问题。

　　揭秘4  腿长的机器人跑得就越快吗？

　　此次参赛的人形机器人身高各不相同，有像“夸父”机器人这样身高1.7米的大个头，也有身高只有75cm的“小巨人”。

　　在大众认知中，腿长的人在每一步中可以覆盖更长的距离，有助于提高奔跑速度，而脚大的人则可以更好地与地面接触，在奔跑过程中稳定性更好。

　　那么，腿长、脚大会让机器人跑得更快、更稳吗？

　　北京青年企业家创新发展协会会长团成员、北京钢铁侠科技有限公司创始人张锐表示，有影响，但不多。“腿长确实能够实现更大的迈步宽度，但具体还得结合算法的设计来看。另外，脚大也可能会降低速度，脚小可能更有利于通过石子路面。所以综合来看，机器人的跑步速度和腿的长度、脚的大小不存在特别绝对的关系。”

　　揭秘5  机器人跑马拉松也需跑鞋助力吗？

　　在比赛过程中可以看到，机器人选手几乎都穿上了“运动鞋”。

　　与人类相似，机器人穿鞋也是出于保护双足和关节的考虑。在张锐看来，给机器人穿鞋有利有弊，核心要看整个机器人的系统设计是刚性还是弹性，包括使用的算法是动态还是静态。“穿鞋的好处是鞋底相对通用。比如人的脚或鞋是可以形变的，人走路的时候，可以抬起脚后跟，脚面还是在支撑地面，这样可以更好的适应更多的不同环境。而穿鞋的缺点是，不同的鞋，摩擦力和弹力不一样。如果鞋跟机器人、地面特点不匹配，可能造成机器人与地面的摩擦力过大或过小，从而增加机器人行走的困难。”

　　人形机器人 跑半马有何意义？

　　北京经济技术开发区管理委员会副主任梁靓表示，人类跑马拉松，可能是对个人身体素质、耐力和速度的挑战，对于机器人来说，更多的是对其可靠性、稳定性、持久性、包括安全性的挑战，是对机器人关节协调运动、核心算法开发与适配等一系列技术方面的考验，当然也会考验工程师们的协同作战能力。

　　梁靓表示，这次人形机器人马拉松比赛：

　　①首先它是一个测试和验证的平台。看看我们的人形机器人技术还有哪些需要攻关，哪些需要优化。

　　②也是一个科技成果的展示平台，我们可以看到机器人的样式、身高、尺寸、体重等各不相同，使用的技术路线和类别也不同。

　　③这次马拉松也是一个机器人应用推广的平台。大家都说，今年会是人形机器人的量产元年，从产品化到商业化的路线中，展示和应用推广也十分重要。

　　④最重要的，这次马拉松实际上，也构建了一个创新协作和合作的平台。参赛队既有来自京津冀的，也有来自长三角、粤港澳的，甚至还有西部地区的赛队前来比赛。

　　梁靓表示，“在这场全球首创的赛事中，人形机器人与人同场竞技，不仅能借助极限场景倒逼技术突破、展现标杆性应用成果，还能激发社会对‘人机共生’的深度探讨，进而提升公众认知，促进机器人产业加速落地。”

　　北京亦庄近期发布的万台机器人创新应用计划释放出明确信号：在九大标杆场景提供超万个应用机会，其中近千台为人形机器人需求。而此次人形机器人马拉松赛事，正是最佳的技术验证舞台——在复杂开放环境中测试机器人持续运行能力，为产业化铺路。

　　梁靓表示，人形机器人是一个多技术交叉融合的创新载体，未来会有很多功能，可能会是“十八般武艺”，留给我们的想象空间很大。

　　“人形机器人与人类共跑马拉松，对于主办方、参赛队、人类选手、观众来说都是世界首次。机器人完赛不是终点，而是产业发展、交流互鉴的起点。”梁靓说，希望外界能以包容、鼓励的眼光看待这次比赛，人形机器人是为服务人类而生，它们的一小步，将是人类科技发展的一大步。

　　（本版内容综合新华社、央视新闻客户端、新京报、北京晚报）

　　获奖名单

　　冠军：天工队（天工 Ultra）

　　成绩：无更换机器人，总用时2：40'42"，最终2：40'42"

　　亚军：小顽童队（小顽童 N2）

　　成绩：更换一次机器人，总用时3：27'50"，最终3：37'50"

　　季军：行者二号队（行者二号）

　　成绩：更换两次机器人，总用时4：00'56"，最终4：25'56"