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发布时间:2026-04-20 10:39 来源:科普中国
4月19日7时30分,2026人形机器人半程马拉松在北京亦庄正式鸣枪开跑。
本次赛事吸引了超百支队伍同台竞技。本届赛事延续“人机共跑”模式,人类选手与人形机器人同赛道、独立跑道行进,同时起跑。这场特殊赛事的本质是:
对具身智能的全面检验——核心考验并非奔跑速度,而是自主导航机器人能否像人类一样“自己跑”——没有后方遥控,全凭自身感知与决策完成赛事。
人类跑半马需要克服疲劳、应对复杂路况,无血肉之躯的机器人面临的考验更为艰巨。
没有具身智能,机器人只是自动化机械;
有了具身智能,机器人才真正成为能自主理解世界、自主行动的智能体。
作为全球首个面向人形机器人的长距离极限赛事,北京亦庄人形机器人半程马拉松成为中国具身智能领域的实战考场。那么,人形机器人究竟面临哪些考验呢?
第一关:比"大脑"
如果把机器人视为完整智能体,具身智能平台便是它的“大脑”,核心功能是实现环境感知与科学决策。相较于首届比赛,2026年赛事赛道在原有路线基础上保留经典路段,并新增连续下坡路段,模拟雨天湿滑路面,对机器人“大脑”提出更高要求:
01 多模态感知:看看“周围”,看看“自己”?
机器人搭载摄像头、激光雷达、IMU(惯性测量单元)等多种传感器,分别承担视觉识别、距离测量、姿态感知功能,实时捕捉周围环境及自身状态——
摄像头识别路面平整度与障碍物分布;
激光雷达实现精准测距,避免碰撞护栏;
IMU实时监测姿态稳定性。
02 自主决策:我的比赛“我”做主?
本届赛事设置自主导航组与遥控组同场竞技。自主导航组机器人全程自主完成路线规划与突发状况应对。
与人类跑半马时主动靠右通行、预留超车空间类似,机器人可自主规划最优路线,遇到行人、障碍物时实时调整步态规避;途经急弯时自动调整速度、切弯或贴内道过弯;出现姿态失衡时快速修正以避免摔倒。这种自主适配能力是具身智能“大脑”的核心进步。
03 夜间封闭测试:为啥要在晚上比?
赛事赛前测试采用夜间封闭测试环节,这是为了排除白天强光直射、阴影杂乱、路面反光等干扰因素,避免视觉识别失误与步态失衡。夜间光照稳定、干扰更少,能让机器人完全依靠自身传感器与具身智能算法自主感知路况、实时规划步态、动态调整平衡,检验其在复杂环境下的自适应与全天候工作能力。
同时,也可以进一步降低对出行的影响。封闭半马赛道在夜间对市民出行影响最小,便于开展大规模测试。而正式比赛回到白天,恰恰是对机器人“全天候能力”的终极挑战:强光、阴影、反光、行人干扰……只有通过了昼夜两种环境的考验,才算真正具备实用价值。
第二关:练“小脑”
仅具备感知与决策远远不够,机器人的"小脑"承担全身运动协调与平衡控制功能,是跑完全程的关键。半马奔跑属于高动态全身联动过程,对运动控制精准度要求极高,稍有偏差便可能导致失衡摔倒。
01 模仿学习:我是这样和人“学”的?
机器人的奔跑能力并非天生具备,需通过"模仿+训练"逐步掌握。研发团队先捕捉人类跑步时的姿态、步频、重心变化等数据,输入虚拟训练系统,让机器人在仿真环境中掌握基础奔跑动作;随后通过反复训练,让机器人在仿真环境中不断进行策略迭代与步态优化、修正动作,待技术成熟后迁移至真实机器人。
02 全身协调:“十八般”动作样样精通?
奔跑过程中,机器人的"小脑"以毫秒级速度协调全身数十个关节运动,类似人类跑步时大脑下意识调整手臂摆动、腿部发力与重心位置。
平地奔跑时维持稳定步频;
转弯时通过调整身体倾斜角度、缩小步幅抵消离心力;
上下坡时实时调整重心分布,上坡加大发力,下坡减缓速度、缓冲落地。
单个关节动作延迟过大有可能导致失衡,这种毫秒级联动是完赛的核心保障。
第三关:硬件"炼狱"
这对机器人硬件系统是场极限压力测试:关节与电机必须在两三个小时内精准完成数十万次高负荷的微调与响应,任何磨损、过热或控制偏差都可能导致中途“罢工”。
01 续航:我的能量从哪来?
首届赛事中,冠军机型天工Ultra每运行5公里便需更换一次电池,全程更换4次。本届参赛的新一代天工2.0搭载自研双电池快换系统,支持机器人不停机、站立式快速换电,通过双电池冗余供电实现能源无缝切换,配合智能能耗管理,续航与连续作业能力大幅超越前代。
此外,部分参赛机器人采用分布式储能设计,将电池单元布置于关节附近,以优化整机重心、降低集中配重。但是这样一来可能会影响动态响应速度与步态稳定性,同时对结构布局、散热与电控协同提出更高要求,所以目前仍处于试验性优化阶段。
02 散热:跑“热”了该咋办?
机器人长时间高负荷运行时,电机、芯片会产生大量热量,与人类跑步时体温升高类似。若散热不及时,会导致电机退磁、芯片性能下降,甚至硬件损坏。
本届参赛机器人大多采用液冷散热系统,液冷系统可使电机温升降低30%以上,较风冷显著提升,可支持连续数小时高强度运行,有效解决了高负荷运行的散热难题。
03 结构与关节:支撑比赛的身体“素质”咋样?
机器人机身设计需兼顾轻量化与高强度:重量过大增加能耗,结构过脆则易受冲击损坏。本届参赛机器人多采用高性能复合材料机身,在保证结构强度的同时实现轻量化;足部采用刚柔耦合设计,模仿人类肌肉与肌腱的缓冲功能,有效吸收落地冲击,既保护内部精密器件,又提升奔跑稳定性。
本届赛事规则全面鼓励全自主运行。这意味着机器人不能靠后方遥控,而要真正依靠自己的“大脑”和“四肢”完成比赛。这场赛事的真正意义,是让人形机器人走出实验室,真正学会在复杂的现实环境里全天候工作。那么,本次比赛的人形机器人还有哪些技术不足,未来又将如何突破瓶颈?