历史一刻:亦庄半马,亲眼目睹人类如何被机器人赶超|前线

懒熊体育
04-20 12:50 来自安徽省

机器人超越人类只需要一年?至少在跑半程马拉松上是这样的。

在今日结束的北京亦庄人形机器人半程马拉松赛上,来自荣耀的齐天大圣战队机器人“闪电”以50分26秒夺得冠军,比世界田联认可的人类半程马拉松世界纪录(57分20秒)整整快了6分54秒。

“闪电”是一款在跑步过程中不需要使用遥控控制、自主导航的机器人。另一款需要用遥控控制、同样名为闪电的机器人,跑完半程马拉松仅用时48分19秒。而就在一年前举办的第一届人形机器人半程马拉松赛上,夺冠选手所用时间为2小时40分42秒。对于去年便全程跟踪了首届赛事的懒熊体育来说,这种进步之快、之震撼,更是切身感受明显。

超越自我是人形机器人更新迭代的内核,但如今更该被关注的是“超越人类”的趋势。人类的半马纪录刚刚在今年3月8日被乌干达选手雅各布·基普利莫(Jacob Kiplimo)刷新,但在今天,这无疑是人类体育史上又一次“AlphaGo时刻”——机器一旦超越,人类就再也无法追上。就像很多人预言的那样,属于机器人的时代终将到来,只是时间早晚。

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▲获得冠军的齐天大圣战队机器人。

前三名告别遥控,自主完赛

获得机器人半程马拉松前三名的战队分别为:齐天大圣队(50分26秒)、雷霆闪电队(50分56秒)和星火燎原队(53分01秒),三支伍均采用的是“闪电”机器人。它身高169cm,外观以红色为主色调,采用机甲风设计。前三名的型号完全一样。

闪电机器人的设计生产方来自一家市场熟知的手机品牌,荣耀。这也对外展示了它们的转型并非一句口号,在官方描述中,荣耀终端股份有限公司是一家专注于智能终端产品研发、生产和销售的科技企业,致力于从智能手机制造商转型为AI终端生态公司。

据雷霆闪电队队长姚彬介绍,这款机器人的研发团队来自荣耀新产业孵化部——一个成立仅一年多的新部门。团队从决定参赛到最终登上赛场,仅用半年时间准备。在调试整体结构、上层运控、感知等各类算法过程中,多台测试机器在反复验证中“牺牲”,以至于比赛当天几乎没有备机可用。

去年,机器人在参加半程马拉松赛时,全部通过遥控操作完成。每个机器人比赛时,身旁都要跟随一名操作员。而今年除遥控操作外,还增加了自主导航,让机器人不再依赖遥控器和操作员,真正自己看路,自己决定怎么跑。组委会提供资料显示,自主导航参赛机器人已达到40%。

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为让机器人实现自主导航,荣耀为机器人配备了双激光雷达,二者协同工作完成对赛场环境的定位与识别,头顶的卫星天线通过卫星定位提供全局位置信息,为机器人的自主决策提供依据。姚彬称,这套技术路线与当前汽车自动驾驶的底层逻辑基本一致。

根据规定,遥控操作的成绩要乘以加权系数1.2,因此即便第一个冲线的机器人(遥控操作的荣耀闪电机器人)仅用时48分19秒,依然没有获得冠军——连前三名都没进。

组委会设置这样的规定,也是鼓励更多战队以自主导航的方式完赛。最终,进入前三名的战队全部为自主导航模式。

冰块、冷却剂、液冷散热系统为机器人降温

在今年的比赛中,获得冠军、亚军的机器人都只在途中更换了一次电池,更换电池的位置大概在10.6公里处附近。这意味着现有的一块电池,可确保机器人跑完10公里。同时也表明,如今的最强机器人跑完半程马拉松,只需要进行一次补给。

比赛时,为机器人身上的电机降温对于各战队而言是个考验——这一点其实跟人类跑马拉松是类似的。

有战队在机器人背后放置冰块。冰块融化后,会有工作人员在补给站重新放置。还有战队为确保机器人关节处电机降温,比赛时为其关节喷冷却剂——一种装在瓶子里,通过按压喷洒出来的试剂,与人类跑马拉松比赛时用的缓解肌肉疲劳的喷雾类似。

荣耀方面对懒熊体育表示,他们没有像其他战队那样通过这样的方式为机器人降温。荣耀机器人搭载了自研液冷散热系统,液冷管道可像毛细血管般深入电机内部带走热量,高功率液泵可实现每分钟超4升的换热流量,高效解决高负荷运动状态下的散热难题。与此同时,闪电机器人腿部搭载的四台电机自身也具备对外散热能力,这便增强了整机在高负荷工况下的稳定性。

姚彬甚至表示,闪电机器人的散热效果不错,跑完21公里后,用手触摸其电机时,能感受到“表面的凉意”。

除了散热之外,机器人要想跑得快,动力也很重要。据荣耀方面介绍,机器人采用公司自研一体化关节模组,峰值扭矩可达400牛米。

北京市经信局装备处副处长梁洪郡接受媒体群访时表示,这次参赛机器人的整体速度、稳定性、续航能力和散热水平都有了肉眼可见的提升。无论是液冷电池技术,还是关节模组在长距离运动中的耐久度,也都迈上了一个新的台阶。“这背后折射出的是过去一年里机器人产业在技术迭代上的狂飙突进。”

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摔倒时已很少有机器人会粉身碎骨

去年比赛时,由于机器人技术还不够成熟,很多机器人刚一出发,还没跑出10米,就摔倒在地。而今年虽然在中途也出现过几次摔倒情况,但机器人在出发时基本状态稳定,已不再像去年那样“刚一出发就摔得粉身碎骨”。

机器人在运动过程中摔倒从来都不可避免,就像人类在参加比赛时也会跌倒。

第一个冲线的闪电机器人,在距离终点还有100米远处,突然跑偏,撞到赛道边上的广告牌摔倒。随后,在工作人员的帮助下,它得以重新站起来,继续跑向终点。从摔倒在地,到被工作人员扶起来,并冲过终点,只用时41秒。

类似情况也发生在获得亚军的雷霆闪电队身上,他们的机器人比赛时曾与摄像车辆发生碰撞,不过它的内部动态平衡算法立刻将机身拉回正常姿态,并像之前那样继续向前奔跑。

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在清华大学自动化系研究员赵明国看来,与去年相比,今年机器人在硬件可靠性、奔跑速度与稳定性方面均实现了大幅提升,约四成自主导航赛队在室外复杂环境中顺利完赛,足以表明目前将其他领域成熟的导航技术,迁移至双足机器人平台,并使其在真实路面条件下稳定运行,已具备很高的工程可行性。

不过赵明国也表示,机器人从来不是单点技术的比拼。“电机性能再优异,若缺乏软件、算法、测试体系以及对比赛规则的深刻理解与之配合,也难以转化为赛场上的优异成绩。”正是由于国内已形成大量机器人硬件可供测试与迭代,算法团队才获得了高频次调试、充分验证的空间。

今天比赛设置了多个弯道,包含22个弯道及多个接近90度的急转。赵明国强调,在通过这些弯道时,自主机器人的表现相当出色。“它们在身体倾斜的状态下切出非常流畅的弧线,即使事先经过测试赛,面对高机动、高速度的工况也几乎无需减速便能通过。这体现的不仅是导航能力,更是导航与运动控制深度协同的结果。”

如何从展演台、竞技场进入生活圈子

去年马拉松赛时,共有20支机器人战队参赛,而今年参赛队的总数量扩充至105支,翻了五倍,这其中包括5支国际战队。5支国际队伍中,有的队伍用中国制造的机器人平台,搭载着自家算法模型。赵明国认为,这说明中国在机器人硬件供给和产业生态上已建立起一定的时间优势。

目前,人形机器人已具备了参加马拉松、足球、拳击等体育比赛的能力,而且随着技术迭代,机器人的运动能力越来越强。所有这些实际上是以体育项目为载体,锻炼人形机器人的运动能力和稳定性,所有这些都是为了实现它的终极目标——进入人类的生活圈子、为人类服务。

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如梁洪郡所说,一旦机器人具备了在真实环境中长时间、长距离自主作业的能力,就能替代人类进入危险区域或执行需要持续续航的繁重任务,从而降低人员风险、提升工作效率。“未来,机器人不仅是工具,更是人类能力的延伸,为探索世界提供更多可能性。”

为了实现这样的目标,北京经济技术开发区正在推进具身智能社会实验计划,为机器人创造酒店、超市、餐厅等真实的“打工”场景,以数据和场景驱动应用验证。此外,北京市还出台了机器人创新产品首试首用奖励政策,对在场景中率先试用的创新产品按制备成本给予资金支持。

所有这些,都在为人形机器人从现在的展演台、竞技场进入人类生活场景做铺垫,只是不知到那时,关于“人类被机器人取代”的焦虑,是否已真的成了现实。

(作者:赵宇、王浩颖)

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