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(yùn)動背心，腳穿黑色跑鞋的天工Ultra人形機(jī)器人，以2時(shí)40分42秒的成績第一個(gè)沖過終點(diǎn)線，奪得全球首個(gè)人形機(jī)器人半程馬拉松賽事桂冠。

賽后，在距離終點(diǎn)線百余米的馬路邊，天工團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人、北京人形機(jī)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(cái)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(jī)器人運(yùn)動能力很小的一部分，期待后續(xù)有更加驚艷的工作。

從實(shí)驗(yàn)室到現(xiàn)實(shí)中的復(fù)雜場景，人形機(jī)器人的技術(shù)迭代和產(chǎn)業(yè)化落地正在提速。“機(jī)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(jī)器人走進(jìn)自己的家庭。

冠軍是怎樣煉成的？

本次奪冠的天工機(jī)器人由北京人形機(jī)器人創(chuàng)新中心研發(fā)。第一財(cái)經(jīng)記者了解到，北京人形機(jī)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(jī)器人創(chuàng)新中心，由機(jī)器人整機(jī)、核心零部件、大模型等企業(yè)共同組建，包括小米機(jī)器人、優(yōu)必選科技、京城機(jī)電、中國科學(xué)院自動化所等。去年4月，全國首個(gè)通用機(jī)器人母平臺“天工”發(fā)布，實(shí)現(xiàn)了全球首例全尺寸純電驅(qū)人形機(jī)器人的擬人奔跑。

今天早晨6點(diǎn)22分，距離正式開跑還有一個(gè)多小時(shí)的時(shí)間，第一財(cái)經(jīng)記者在起跑線附近看到，身穿橙色運(yùn)動背心、身高1.8米、重52kg的人形機(jī)器人“天工Ultra”已經(jīng)早早出現(xiàn)在起跑點(diǎn)附近，當(dāng)天比賽它第一個(gè)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(jìn)行了原地小跑。隨著發(fā)令槍響，“大長腿”天工Ultra在人類領(lǐng)跑員和工程師等的陪伴下，邁出穩(wěn)健的步伐，開啟人形機(jī)器人第一次半程馬拉松。

觀賽人群不斷為機(jī)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(jī)，一邊跑一邊拍攝機(jī)器人跑步的畫面。

機(jī)器人比賽，拼的不只是機(jī)器人本身，更比拼現(xiàn)場的技術(shù)支持團(tuán)隊(duì)，以及臨場的反應(yīng)。

天工機(jī)器人在比賽過程中有一次摔跤，天工機(jī)器人團(tuán)隊(duì)、北京人形機(jī)器人創(chuàng)新中心CTO唐劍告訴第一財(cái)經(jīng)記者，這是機(jī)器人電池失效時(shí)出現(xiàn)的故障。他透露，天工的目標(biāo)是希望一臺機(jī)器跑完半馬全程，本次比賽天工機(jī)器人一共換了三次電。

唐劍說，電池容量的選擇是天工團(tuán)隊(duì)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(shí)會減少換電次數(shù)，但會增加機(jī)器人重量、影響步態(tài)。

他透露，為了此次人形機(jī)器人半馬比賽，天工機(jī)器人已經(jīng)進(jìn)行了七八個(gè)月的準(zhǔn)備，準(zhǔn)備過程中要做極限測試、針對各種復(fù)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?yàn)闄C(jī)器人做了輕量化的設(shè)計(jì)，盡量減重；二是對整個(gè)關(guān)節(jié)模組的導(dǎo)熱設(shè)計(jì)做優(yōu)化，很快達(dá)到熱平衡，這樣機(jī)器人不會因?yàn)殛P(guān)節(jié)溫度持續(xù)上升而摔倒，三是在機(jī)器人腳底做了緩沖設(shè)計(jì)，能盡可能地減少對腳底板以及關(guān)節(jié)模組的磨損。

更重要的是天工機(jī)器人“腿長”。天工機(jī)器人專門進(jìn)行低慣量化設(shè)計(jì)優(yōu)化，把踝關(guān)節(jié)以及膝關(guān)節(jié)的關(guān)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(jī)器人也進(jìn)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(gè)奔跑的算法是用了強(qiáng)化模擬學(xué)習(xí)，也就是模仿人類運(yùn)動員。工作人員將采集到的人類運(yùn)動員跑步的數(shù)據(jù)導(dǎo)入到強(qiáng)化學(xué)習(xí)的架構(gòu)，把算法放到實(shí)際環(huán)境中不斷試錯(cuò)。

“它（機(jī)器人）開始可能會摔倒，跑得很慢跌跌撞撞，然后在訓(xùn)練過程中不斷試錯(cuò)，越來越強(qiáng)。”唐劍提到，強(qiáng)化學(xué)習(xí)一個(gè)優(yōu)勢就是泛化能力強(qiáng)，在整個(gè)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(yīng)對。

產(chǎn)業(yè)化落地是關(guān)鍵

本次比賽中，奪冠的天工機(jī)器人離不開人類領(lǐng)跑員的引導(dǎo)，而拿下亞軍的“小頑童”松延機(jī)器人已經(jīng)不需要人類領(lǐng)跑員。當(dāng)被記者問到這一細(xì)節(jié)時(shí)，唐劍評價(jià)，松延動力機(jī)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(lǐng)跑員、不需要遙控的方向努力。

他告訴記者，目前人形機(jī)器人的全自主導(dǎo)航還有一些難點(diǎn)要攻關(guān)。該技術(shù)在自動駕駛和輪式機(jī)器人上較為成熟，但人形機(jī)器人全身的關(guān)節(jié)遠(yuǎn)多于輪式的機(jī)器人，控制的復(fù)雜度呈幾何級增長，在整個(gè)人形機(jī)器人的自主導(dǎo)航上，現(xiàn)在產(chǎn)業(yè)界沒有相對比較標(biāo)準(zhǔn)的參考性設(shè)計(jì)，比如需要什么樣的傳感器、傳感器如何架設(shè)等等。 預(yù)計(jì)在今年年中或者稍晚時(shí)，將會對外界展示全自主的導(dǎo)航方面的能力。

熊友軍則在現(xiàn)場對第一財(cái)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(jìn)行垂直領(lǐng)域的開發(fā)研究。據(jù)記者了解“天工”系列機(jī)器人之外，北京人形機(jī)器人創(chuàng)新中心還啟動了建設(shè)具身智能數(shù)據(jù)集與數(shù)據(jù)應(yīng)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(jī)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(jìn)行一次技術(shù)“大練兵”，更長遠(yuǎn)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(rèn)為，人形機(jī)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(wù)，如完成像打包、掃碼等相對比較復(fù)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(shí)刻還沒有到，行業(yè)對于物理世界的認(rèn)知仍然有限。唐劍舉例，當(dāng)人形機(jī)器人進(jìn)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(gè)杯子沒有人能夠說得清楚，“比方你要一個(gè)（人形機(jī)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(diǎn)，但大家都在往這上面努力。”

半馬比賽對人形機(jī)器人行業(yè)而言是一次契機(jī)。“我們要真正做產(chǎn)業(yè)化落地，需要機(jī)器人7*24小時(shí)連續(xù)穩(wěn)定工作不出大故障，（馬拉松）就是一個(gè)很好的測試去展示一下，我們機(jī)器人是有能力做到這一點(diǎn)。”唐劍說。

就目前的市場接受程度來看，目前人形機(jī)器人行業(yè)最主要市場來自教育科研行業(yè)的采購，進(jìn)行應(yīng)用開發(fā)或是算法驗(yàn)證。唐劍預(yù)計(jì)，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(jī)器人這一細(xì)分領(lǐng)域來看，幾十臺的量已經(jīng)被視作是相對較大規(guī)模的應(yīng)用了，例如天工的股東之一優(yōu)必選就有約20臺左右的機(jī)器人在極氪工廠打工。目前人形機(jī)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(cái)經(jīng)記者透露，天工2.0機(jī)器人將很快實(shí)現(xiàn)小批量的量產(chǎn)并出貨。