匯集前沿技術(shù) 亦莊人形機(jī)器人半馬吸睛
4月19日，北京亦莊半程馬拉松暨人形機(jī)器人半程馬拉松開跑。日前，21支人形機(jī)器人參賽隊(duì)伍已陸續(xù)抵達(dá)賽事中心。根據(jù)公布的名單，參賽的機(jī)器人運(yùn)動(dòng)員中既有機(jī)器人企業(yè)的“當(dāng)家花旦”，也有清華大學(xué)、北京科技職業(yè)大學(xué)等高校開發(fā)的“天之驕子”。
近日，記者實(shí)地探訪了機(jī)器人運(yùn)動(dòng)員訓(xùn)練場并采訪了多支參賽隊(duì)伍。不少參賽人員向記者表示，此次比賽對(duì)他們來說既是一次難得的宣傳亮相，也是在真實(shí)場景下進(jìn)行產(chǎn)品檢驗(yàn)的驗(yàn)證平臺(tái)、測試平臺(tái)，以及隊(duì)伍間的交流平臺(tái)?！白鳛槿蚴讉€(gè)機(jī)器人半馬，人形機(jī)器人踏上賽道的一小步，是人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一大步?！北本┙?jīng)開區(qū)管委會(huì)副主任梁靚表示。
行者二號(hào)隊(duì)卓益得機(jī)器人正在進(jìn)行訓(xùn)練 本報(bào)記者 王婧涵 攝
智慧監(jiān)測助力人機(jī)共跑
在訓(xùn)練場上，機(jī)器人運(yùn)動(dòng)員們正進(jìn)行著最后的“備戰(zhàn)訓(xùn)練”，或是反復(fù)折返跑，或是進(jìn)行拐彎轉(zhuǎn)向練習(xí)。旁邊，技術(shù)團(tuán)隊(duì)則一遍遍檢查調(diào)試設(shè)備，還時(shí)常蹲下來檢查機(jī)器人運(yùn)動(dòng)員的鞋帶是否系好。
本次人形機(jī)器人半程馬拉松以南海子公園一期南門為起點(diǎn)，通明湖信息城為終點(diǎn)，全長21.0975公里，路線共包含6個(gè)左轉(zhuǎn)道、8個(gè)右轉(zhuǎn)道，途經(jīng)北京經(jīng)開區(qū)多個(gè)標(biāo)志性點(diǎn)位。
根據(jù)《人形機(jī)器人半程馬拉松競賽規(guī)則》，此次參賽的機(jī)器人將依次發(fā)槍起跑，每個(gè)參賽機(jī)器人出發(fā)時(shí)間間隔約1分鐘。參賽機(jī)器人在專用賽道內(nèi)進(jìn)行比賽，每支賽隊(duì)最多可安排3名參賽選手同時(shí)進(jìn)入賽道（含領(lǐng)跑員）。賽程中，每隊(duì)還將有一名佩戴記錄儀的裁判全程跟隨。比賽鼓勵(lì)賽隊(duì)不更換電池、同一機(jī)器人全程跑到尾，更換機(jī)器人會(huì)被罰時(shí)。
梁靚表示：“這次人形機(jī)器人馬拉松的規(guī)則更像賽車規(guī)則，由機(jī)器人、操作手以及工程師以賽隊(duì)形式參加。比賽中，我們采用的是人機(jī)共跑的方式，人跑半馬的賽道和機(jī)器人跑半馬的賽道是共用的路線，只分設(shè)不同賽道區(qū)域，這使得機(jī)器人面臨環(huán)境感知、地形判斷、通信順暢等一系列挑戰(zhàn)。”梁靚說，“因此，這次賽事也是一個(gè)驗(yàn)證平臺(tái)、測試平臺(tái)、展示平臺(tái)，研發(fā)人員、發(fā)燒友和企業(yè)的交流平臺(tái)?！?/p>
為更好地為賽事提供后勤保障，經(jīng)開區(qū)充分利用自動(dòng)駕駛示范區(qū)建設(shè)的路側(cè)感知設(shè)備，結(jié)合高精度三維實(shí)景數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)融合引導(dǎo)車、配速員手環(huán)等智慧監(jiān)測設(shè)備，實(shí)現(xiàn)天、空、地、人一體化動(dòng)態(tài)賽事跟蹤監(jiān)測。在21公里的賽程內(nèi)，可以隨時(shí)跟蹤引導(dǎo)車的軌跡，全面掌握賽道周邊人流、車流等情況，精準(zhǔn)跟進(jìn)周邊動(dòng)態(tài)。
北京經(jīng)開區(qū)營商環(huán)境建設(shè)局副局長付哲表示：“本次賽事系統(tǒng)相當(dāng)于檢驗(yàn)經(jīng)開區(qū)‘雙智城市’建設(shè)實(shí)效的‘試金石’。經(jīng)開區(qū)堅(jiān)持‘應(yīng)統(tǒng)盡統(tǒng)、以統(tǒng)為主’原則，夯實(shí)‘網(wǎng)、云、算、感’四大基礎(chǔ)設(shè)施，構(gòu)建了大數(shù)據(jù)平臺(tái)、大模型平臺(tái)、數(shù)字孿生平臺(tái)三類共性平臺(tái)，為賽事系統(tǒng)搭建提供了堅(jiān)實(shí)保障?！?/p>
機(jī)器人參賽隊(duì)各顯神通
本次參賽的機(jī)器人中有不少在研發(fā)之初并不是“為跑步而生”，賽隊(duì)在報(bào)名后大多在原機(jī)器人基礎(chǔ)上做了特定的調(diào)整和二次研發(fā)。
“大家會(huì)看到我們的機(jī)器人賽隊(duì)八仙過海、各顯神通，以不同的技能來努力完成這一項(xiàng)比賽?！绷红n說。
天工隊(duì)發(fā)言人魏嘉星介紹，天工隊(duì)的參賽選手名叫天工Ultra，身高1.8米，體重55公斤左右，能夠適應(yīng)多種復(fù)雜戶外地形，平均速度可達(dá)10千米/小時(shí)，最高時(shí)速12千米，在參賽隊(duì)中比較有優(yōu)勢(shì)。不過，為了支持更穩(wěn)定地跑完馬拉松比賽，團(tuán)隊(duì)進(jìn)行了一定的降速處理，正式比賽速度預(yù)計(jì)控制在7-8千米/小時(shí)。
“我們?cè)诒倔w、運(yùn)控算法、一體化關(guān)節(jié)等方面進(jìn)行了一系列優(yōu)化，非常希望能夠在這次比賽中取得好成績?！彼硎?，天工Ultra搭載大功率一體化關(guān)節(jié)，具有低慣量腿部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，奔跑中爆發(fā)力很好，但是運(yùn)動(dòng)中持續(xù)的沖擊和振動(dòng)容易給機(jī)器本體帶來疲勞損傷，因此團(tuán)隊(duì)在賽前重點(diǎn)解決本體可靠性和穩(wěn)定性、關(guān)節(jié)發(fā)熱等問題，以便讓機(jī)器人長時(shí)間持續(xù)奔跑。
行者二號(hào)隊(duì)總負(fù)責(zé)人李清都則表示，他們隊(duì)的機(jī)器人選手優(yōu)勢(shì)在于輕量化設(shè)計(jì)和較強(qiáng)的續(xù)航能力。行者二號(hào)隊(duì)的機(jī)器人身高1.7米、體重28公斤左右，整體重量較輕。據(jù)此前測試，機(jī)器人可以實(shí)現(xiàn)6小時(shí)長續(xù)航，計(jì)劃在比賽中挑戰(zhàn)只換一次電池甚至全程不換電池。
“材料選擇至關(guān)重要，我們采用高強(qiáng)度、輕量化的復(fù)合材料，使得機(jī)器人在保證結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的同時(shí)有效降低重量。其次，能源管理是關(guān)鍵，長時(shí)間運(yùn)行要求高效的電池管理系統(tǒng)，我們?cè)诳刂撇呗陨献隽舜罅績?yōu)化，包括步態(tài)能量回收機(jī)制，減少無效能耗。”李清都告訴記者，“肌腱驅(qū)動(dòng)的控制精度也是難點(diǎn)，我們通過高精度傳感器和先進(jìn)的控制算法來確保步態(tài)的穩(wěn)定性?！?/p>
靈寶機(jī)器人隊(duì)的機(jī)器人選手型號(hào)是CASBOT SE，身高在1.65米左右、體重40公斤，步行速度為5千米/小時(shí)。靈寶機(jī)器人工程師王羽琪告訴記者，本次參賽唯一做的調(diào)整是提升了換電的效率，增加了快換電池的功能。此外，在機(jī)器人腳底安裝了防滑墊，能夠起到減震功能，避免關(guān)節(jié)受到太大沖擊。
產(chǎn)業(yè)發(fā)展有望提速
事實(shí)上，從實(shí)驗(yàn)室到馬拉松賽道，人形機(jī)器人面對(duì)前所未有的復(fù)雜環(huán)境。賽事主辦方提出“參賽即勝利，完賽即英雄”的口號(hào)，旨在鼓勵(lì)人形機(jī)器人積極在極限環(huán)境下進(jìn)行驗(yàn)證、測試和展示。如梁靚在采訪中所說，這次比賽是一個(gè)起點(diǎn)，是人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展這個(gè)馬拉松的起點(diǎn)。
幾乎所有參賽隊(duì)伍的共識(shí)是，測試機(jī)器人的極限能力非常重要，長期穩(wěn)定的運(yùn)動(dòng)能力是人形機(jī)器人走進(jìn)人類生活、自主作業(yè)的關(guān)鍵技術(shù)基礎(chǔ)。
“平時(shí)大家都是在實(shí)驗(yàn)室里測試，但是將來如果要把人形機(jī)器人投入到真實(shí)應(yīng)用場景中，確實(shí)需要在長時(shí)間高壓環(huán)境下進(jìn)行作業(yè)，這場比賽就是很好的測試?！蓖跤痃髡f。
魏嘉星說：“我們覺得這次比賽不僅僅是一個(gè)試驗(yàn)場，更希望各家機(jī)器人企業(yè)可以通過這次比賽, 解決一些行業(yè)中一直存在的關(guān)鍵共性技術(shù)難題，比如長時(shí)間續(xù)航能力、關(guān)節(jié)發(fā)熱問題等。我們希望能解決這些問題，也會(huì)陸續(xù)將這些技術(shù)開源開放，從而共同推動(dòng)人形機(jī)器人的落地應(yīng)用。”
“一次上一個(gè)小臺(tái)階，每年邁上一個(gè)臺(tái)階，機(jī)器人就能逐漸解決一些實(shí)際應(yīng)用中的問題。比如這次馬拉松之后，我們的機(jī)器人產(chǎn)品也許就有機(jī)會(huì)去做陪跑教練。等下一屆馬拉松之后，機(jī)器人或許就可以去做巡檢、配送等更復(fù)雜的工作。通過馬拉松比賽這樣的形式，在社會(huì)上形成更包容的氛圍，使更多資源投進(jìn)來，讓人形機(jī)器人行業(yè)實(shí)現(xiàn)快速發(fā)展?！崩钋宥颊f。
