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鶴壁市山城區(qū)、云浮市新興縣、遼陽(yáng)市白塔區(qū)、蕪湖市鳩江區(qū)、樂(lè)東黎族自治縣千家鎮(zhèn)、宿州市碭山縣、寶雞市眉縣、東方市江邊鄉(xiāng)、遵義市湄潭縣、酒泉市肅北蒙古族自治縣
臨汾市古縣、白銀市會(huì)寧縣、定安縣龍門(mén)鎮(zhèn)、九江市共青城市、重慶市綦江區(qū)、內(nèi)蒙古興安盟扎賚特旗
中山市南朗鎮(zhèn)、臨高縣博厚鎮(zhèn)、宿遷市宿豫區(qū)、無(wú)錫市惠山區(qū)、保山市昌寧縣、七臺(tái)河市茄子河區(qū)、六安市霍邱縣、東莞市鳳崗鎮(zhèn)
贛州市贛縣區(qū)、漢中市西鄉(xiāng)縣、泰州市興化市、臨汾市霍州市、廣西桂林市灌陽(yáng)縣、銅仁市德江縣
韶關(guān)市樂(lè)昌市、商丘市睢縣、涼山西昌市、東莞市長(zhǎng)安鎮(zhèn)、威海市榮成市、西安市臨潼區(qū)
東營(yíng)市東營(yíng)區(qū)、南充市儀隴縣、東莞市橫瀝鎮(zhèn)、杭州市桐廬縣、吉安市井岡山市、宜賓市江安縣、遼源市西安區(qū)、上饒市鉛山縣、恩施州來(lái)鳳縣
鎮(zhèn)江市京口區(qū)、榆林市榆陽(yáng)區(qū)、鶴崗市南山區(qū)、黃岡市黃州區(qū)、鄭州市鞏義市、宣城市寧國(guó)市
涼山昭覺(jué)縣、廣西百色市右江區(qū)、德宏傣族景頗族自治州瑞麗市、寧波市鄞州區(qū)、阜陽(yáng)市潁東區(qū)、長(zhǎng)治市長(zhǎng)子縣、馬鞍山市當(dāng)涂縣、眉山市丹棱縣、儋州市南豐鎮(zhèn)
寧夏固原市原州區(qū)、儋州市王五鎮(zhèn)、鷹潭市月湖區(qū)、廣西南寧市良慶區(qū)、撫順市新?lián)釁^(qū)
太原市晉源區(qū)、駐馬店市泌陽(yáng)縣、天水市秦安縣、重慶市潼南區(qū)、九江市德安縣
陽(yáng)江市陽(yáng)春市、杭州市臨安區(qū)、宜賓市敘州區(qū)、周口市鄲城縣、哈爾濱市賓縣、徐州市邳州市
鄂州市鄂城區(qū)、濱州市惠民縣、泰州市海陵區(qū)、松原市長(zhǎng)嶺縣、重慶市石柱土家族自治縣、眉山市彭山區(qū)、北京市懷柔區(qū)
甘孜巴塘縣、武漢市江漢區(qū)、天水市清水縣、溫州市蒼南縣、恩施州宣恩縣、運(yùn)城市夏縣、吉安市遂川縣、廣元市劍閣縣、贛州市南康區(qū)
雅安市天全縣、曲靖市麒麟?yún)^(qū)、鶴崗市南山區(qū)、荊州市松滋市、西安市藍(lán)田縣
楚雄武定縣、福州市臺(tái)江區(qū)、廣西南寧市隆安縣、阿壩藏族羌族自治州茂縣、畢節(jié)市黔西市、淄博市臨淄區(qū)、福州市平潭縣、沈陽(yáng)市渾南區(qū)、七臺(tái)河市茄子河區(qū)
德宏傣族景頗族自治州隴川縣、鄭州市滎陽(yáng)市、晉城市城區(qū)、咸陽(yáng)市淳化縣、寧波市鎮(zhèn)海區(qū)
新鄉(xiāng)市獲嘉縣、延邊汪清縣、晉城市陽(yáng)城縣、惠州市博羅縣、長(zhǎng)春市德惠市、贛州市于都縣、三亞市吉陽(yáng)區(qū)、廣西河池市大化瑤族自治縣、貴陽(yáng)市南明區(qū)、昆明市西山區(qū)
亳州市譙城區(qū)、湘西州永順縣、保山市騰沖市、廣西梧州市岑溪市、西安市長(zhǎng)安區(qū)、北京市平谷區(qū)、黔西南安龍縣
寧夏石嘴山市平羅縣、鞍山市鐵西區(qū)、內(nèi)蒙古通遼市扎魯特旗、黔西南望謨縣、陽(yáng)泉市礦區(qū)
周口市太康縣、濰坊市昌樂(lè)縣、韶關(guān)市曲江區(qū)、儋州市光村鎮(zhèn)、畢節(jié)市金沙縣、淄博市張店區(qū)、涼山雷波縣、廣西百色市右江區(qū)、昆明市安寧市、淮安市盱眙縣
聊城市茌平區(qū)、濰坊市昌樂(lè)縣、定西市岷縣、撫州市東鄉(xiāng)區(qū)、濟(jì)南市市中區(qū)
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內(nèi)蒙古包頭市青山區(qū)、寧波市象山縣、涼山普格縣、陵水黎族自治縣提蒙鄉(xiāng)、濰坊市臨朐縣、南平市延平區(qū)、寧波市奉化區(qū)、商丘市睢陽(yáng)區(qū)、銅仁市江口縣
德州市寧津縣、金昌市永昌縣、黔東南凱里市、武漢市江夏區(qū)、忻州市繁峙縣
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榆林市清澗縣、南平市松溪縣、衡陽(yáng)市常寧市、宜春市宜豐縣、貴陽(yáng)市清鎮(zhèn)市
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萍鄉(xiāng)市蘆溪縣、眉山市彭山區(qū)、陽(yáng)江市陽(yáng)東區(qū)、蕪湖市灣沚區(qū)、福州市永泰縣
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首場(chǎng)機(jī)器人半程馬拉松決出冠軍，21公里賽程考驗(yàn)了哪些能力？|界面新聞 · 科技
界面新聞?dòng)浾?| 李彪
界面新聞編輯 | 文姝琪
21公里，用時(shí)2個(gè)小時(shí)40分鐘，全程保持7至8公里勻速奔跑，在北京亦莊首次舉辦的人形機(jī)器人半程馬拉松比賽中，北京人形機(jī)器人創(chuàng)新中心旗下“天工機(jī)器人Ultra"贏得冠軍。
此次人形機(jī)器人半程馬拉松以亦莊南海子公園為起點(diǎn)，通明湖信息城為終點(diǎn)，總路程21.0975公里，比賽地形環(huán)境包含平地、坡道，坡道最大坡度9度，全程線(xiàn)路共包括6個(gè)左轉(zhuǎn)道、8個(gè)右轉(zhuǎn)道，最小轉(zhuǎn)彎角90度，考驗(yàn)機(jī)器人奔跑時(shí)轉(zhuǎn)彎的平衡能力，終點(diǎn)前還設(shè)置了一段1.5公里的直道，考驗(yàn)機(jī)器人的沖刺速度。賽事委員會(huì)賽前會(huì)為人形機(jī)器人賽隊(duì)提供線(xiàn)路的GPS坐標(biāo)數(shù)據(jù)。
比賽共有20支隊(duì)伍?，參賽機(jī)器人包括北京人形機(jī)器人創(chuàng)新中心旗下的天工Ultra、宇樹(shù)機(jī)器人旗下的宇樹(shù)G1、眾擎機(jī)器旗下PMOI、中科慧靈、松延動(dòng)力、鈦虎機(jī)器人、華中科技大學(xué)、北京科技職業(yè)大學(xué)等高校及民間組織研發(fā)設(shè)計(jì)的機(jī)器人。機(jī)器人尺寸各異，尺寸最大的天工Ultra機(jī)器人身高180厘米，體重52千克，接近一個(gè)成年人的體型。最小尺寸的“小巨人機(jī)器人”身高有75厘米，重量只有10千克。
圖：視覺(jué)中國(guó)比賽采用“人機(jī)共跑”的形式。出于安全考慮，人類(lèi)馬松拉運(yùn)動(dòng)員被分在賽道右側(cè)，參賽機(jī)器人在左側(cè)的專(zhuān)用賽道內(nèi)比賽，中間以護(hù)欄隔開(kāi)。按照比賽規(guī)則，包括人類(lèi)領(lǐng)跑員在內(nèi)，每支賽隊(duì)最多可安排3名參賽選手同時(shí)進(jìn)入賽道，現(xiàn)場(chǎng)大多數(shù)隊(duì)伍都是采用了“一名人類(lèi)領(lǐng)跑員+一名控制員+機(jī)器人”的配置。
每臺(tái)參賽機(jī)器人必須為雙足人形，比賽過(guò)程中雙足行走或奔跑，禁用輪式結(jié)構(gòu)。據(jù)組委會(huì)介紹，各參賽隊(duì)伍采用的奔跑行進(jìn)技術(shù)大致有兩種：其一是通過(guò)控制器推動(dòng)機(jī)器人前進(jìn)；另一種則是采用了UWB定位技術(shù)，通過(guò)引導(dǎo)員在機(jī)器人行進(jìn)路線(xiàn)前方給予信號(hào)，使選手完成自主通行。
7點(diǎn)30分，裁判員鳴槍示意比賽開(kāi)始后，天工Ultra人型機(jī)器人率先起跑出發(fā)。比賽采用間隔出發(fā)，參賽機(jī)器人依次發(fā)槍起跑，每個(gè)參賽機(jī)器人出發(fā)時(shí)間間隔1-2分鐘，保證在參賽機(jī)器人間距在1米以上。
在比賽過(guò)程中，賽道內(nèi)設(shè)置多個(gè)補(bǔ)給站，賽隊(duì)可在補(bǔ)給站內(nèi)更換電池、機(jī)器人及領(lǐng)跑員。每支參賽隊(duì)伍都配有一名隨行裁判，全程跟隨判罰。更換機(jī)器人或更換電池需要向隨行裁判示意，獲得同意后進(jìn)行換電池、更換機(jī)器人的操作。其中，換電池不停表，時(shí)間計(jì)入比賽計(jì)時(shí)，更換機(jī)器人須罰時(shí)。機(jī)器人最終的成績(jī)?yōu)楸荣愑?jì)時(shí)與罰時(shí)總和。
40分鐘左右，最先出發(fā)的“天工機(jī)器人Ultra”保持每小時(shí)8至9公里速度勻速奔跑，到達(dá)5公里補(bǔ)給站第一次更換電池，花1分鐘50秒完成換電。
比賽過(guò)程中，隊(duì)伍后的機(jī)器人都有遇上摔倒、換電、更換機(jī)器人的情況，中途還有后出發(fā)的機(jī)器人反超了前位機(jī)器人。沿途的街道與山坡上都聚集了大量觀眾拍照、為機(jī)器人高呼加油。
2小時(shí)左右，“天工機(jī)器人Ultra"奔跑通過(guò)一段相對(duì)狹窄的直道時(shí)失去平衡摔倒。據(jù)同步直播介紹，在真實(shí)環(huán)境多種復(fù)雜路況奔跑，機(jī)器人需要具備精準(zhǔn)調(diào)整步伐、姿態(tài)，控制好動(dòng)力和制動(dòng)的能力，路面寬度、地面平整度等許多原因都可能導(dǎo)致機(jī)器人摔倒。經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試后，天工機(jī)器人未更換機(jī)器人重新出發(fā)。
10點(diǎn)14分，“天工機(jī)器人Ultra”沖線(xiàn)第一個(gè)到達(dá)終點(diǎn)，全程換電3次，未更換機(jī)器人。據(jù)工作人員現(xiàn)場(chǎng)接受采訪(fǎng)解釋?zhuān)荣愔械哪谴嗡さ挂驗(yàn)殡姵仫@示不準(zhǔn)確、電池容量不足導(dǎo)致機(jī)器人失去平衡。
圖：視覺(jué)中國(guó)賽事的主辦方北京經(jīng)開(kāi)區(qū)管委會(huì)副主任梁靚向界面新聞介紹，像馬拉松測(cè)試人的耐力極限一樣，21公里的長(zhǎng)期測(cè)試與不間斷奔襲也是對(duì)人形機(jī)器人多項(xiàng)技術(shù)能力的綜合考驗(yàn)，包括真實(shí)開(kāi)放環(huán)境中的環(huán)境感知與運(yùn)動(dòng)控制、續(xù)航能力。因此，賽事規(guī)則設(shè)計(jì)的初衷是鼓勵(lì)單臺(tái)機(jī)器人不換電池跑完全程，為此組委會(huì)除了按參賽隊(duì)名次高低評(píng)定冠軍、亞軍、季軍外，另外還設(shè)置了完賽獎(jiǎng)、最佳耐力獎(jiǎng)、等專(zhuān)項(xiàng)獎(jiǎng)，以鼓勵(lì)機(jī)器人堅(jiān)持跑完比賽。
機(jī)器人的設(shè)計(jì)需要緊密貼合應(yīng)用場(chǎng)景，不同場(chǎng)景對(duì)機(jī)器人性能有不同側(cè)重。以馬拉松為例，馬拉松賽程長(zhǎng)，機(jī)器人關(guān)節(jié)需具備高功率密度，以提供足夠力量和耐力，保證動(dòng)作穩(wěn)定輸出，承受長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)奔跑帶來(lái)的屈伸、身體重量和沖擊力。此外，關(guān)節(jié)持續(xù)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生大量熱，散熱能力對(duì)于機(jī)器人持續(xù)穩(wěn)定跑完全程至關(guān)重要。
記者了解到，此次參加比賽的多臺(tái)機(jī)器人最開(kāi)始并不是為奔跑場(chǎng)景設(shè)計(jì)，許多團(tuán)隊(duì)都提前花時(shí)間為備戰(zhàn)馬拉松做了專(zhuān)項(xiàng)優(yōu)化與調(diào)試。
天工機(jī)器人團(tuán)隊(duì)發(fā)言人魏加靈接受界面新聞采訪(fǎng)介紹，身高1米8、重52公斤的“天工Ultra”因其大功率的一體化關(guān)節(jié)、低慣量腿部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，在奔跑速度上極具爆發(fā)力，先天條件適應(yīng)奔跑。而為了備戰(zhàn)馬拉松，團(tuán)隊(duì)重點(diǎn)解決機(jī)器本體的可靠性和穩(wěn)定性、關(guān)節(jié)發(fā)熱等問(wèn)題。機(jī)器人奔跑時(shí)，雙腳交替重踏地面，持續(xù)的沖擊和振動(dòng)給機(jī)器本體帶來(lái)極大的強(qiáng)度和磨損?！疤旃ltra”通過(guò)結(jié)構(gòu)的持續(xù)優(yōu)化，找到輕量化與剛強(qiáng)度的平衡點(diǎn)，加上緩沖結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)腿足的剛?cè)狁詈显O(shè)計(jì)，最終達(dá)到長(zhǎng)距離奔跑本體不損壞。此外，團(tuán)隊(duì)通過(guò)結(jié)構(gòu)的輕量化設(shè)計(jì)、關(guān)節(jié)導(dǎo)熱技術(shù)以及風(fēng)冷散熱技術(shù)，使關(guān)節(jié)達(dá)到熱平衡，讓機(jī)器人可以長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)奔跑。
圖：視覺(jué)中國(guó)上海卓益德機(jī)器人創(chuàng)始人李清都在采訪(fǎng)中告訴記者，續(xù)航是團(tuán)隊(duì)在進(jìn)行機(jī)器人設(shè)計(jì)時(shí)所做的一項(xiàng)重要突破，機(jī)器人續(xù)航需要電機(jī)功率功率密度和電池能量密度的限制。突破這一難題后，公司的機(jī)器人可以做到連續(xù)走6個(gè)小時(shí)、奔跑4個(gè)小時(shí)不換電池。
松延動(dòng)力機(jī)器人投資方、首程資本管理合伙人朱方文認(rèn)為，現(xiàn)階段人形機(jī)器人供應(yīng)鏈極不成熟，將現(xiàn)有的工業(yè)機(jī)器人、協(xié)作機(jī)器人的零部件應(yīng)用到人形機(jī)器人上，會(huì)存在發(fā)熱、能耗高、穩(wěn)定性差等問(wèn)題，這些問(wèn)題無(wú)法靠單一的零部件改進(jìn)解決，需要機(jī)器人本體設(shè)計(jì)在一體化關(guān)節(jié)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、算法適配上綜合改進(jìn)。相比于奔跑速度或者名次，產(chǎn)業(yè)界更關(guān)注各家機(jī)器人的能耗情況、故障率、故障修復(fù)時(shí)間、故障點(diǎn)位、賽后機(jī)器人的損毀率等指標(biāo)，借助主機(jī)廠(chǎng)這次在馬拉松的同臺(tái)競(jìng)技，促進(jìn)整個(gè)人形機(jī)器人行業(yè)的快速迭代。
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