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江門市江海區(qū)、焦作市解放區(qū)、贛州市于都縣、廣西百色市平果市、紅河紅河縣、蘇州市姑蘇區(qū)、甘孜瀘定縣、重慶市長(zhǎng)壽區(qū)
泉州市洛江區(qū)、周口市商水縣、福州市羅源縣、濟(jì)南市市中區(qū)、鶴壁市?？h、儋州市東成鎮(zhèn)、呂梁市嵐縣
綏化市北林區(qū)、遼陽(yáng)市弓長(zhǎng)嶺區(qū)、徐州市銅山區(qū)、三明市建寧縣、臨汾市汾西縣、吉安市青原區(qū)、昭通市鎮(zhèn)雄縣、黔南福泉市
畢節(jié)市黔西市、成都市成華區(qū)、文昌市東郊鎮(zhèn)、廣西來賓市興賓區(qū)、三門峽市湖濱區(qū)
甘孜道孚縣、廣西玉林市北流市、岳陽(yáng)市岳陽(yáng)縣、哈爾濱市平房區(qū)、楚雄楚雄市、淄博市淄川區(qū)、忻州市保德縣、黔南羅甸縣
果洛瑪多縣、松原市長(zhǎng)嶺縣、上饒市余干縣、阿壩藏族羌族自治州黑水縣、德州市樂陵市、咸陽(yáng)市永壽縣、衢州市常山縣、白銀市靖遠(yuǎn)縣
錦州市古塔區(qū)、天津市寧河區(qū)、臨汾市霍州市、寶雞市鳳縣、寧波市慈溪市、屯昌縣西昌鎮(zhèn)、信陽(yáng)市固始縣、贛州市于都縣、東莞市厚街鎮(zhèn)
聊城市莘縣、蚌埠市禹會(huì)區(qū)、大連市中山區(qū)、長(zhǎng)治市襄垣縣、廈門市同安區(qū)、西寧市湟中區(qū)、白城市洮北區(qū)、黃岡市黃州區(qū)
濟(jì)南市市中區(qū)、溫州市永嘉縣、東莞市莞城街道、常德市漢壽縣、綿陽(yáng)市三臺(tái)縣
池州市石臺(tái)縣、三明市寧化縣、梅州市平遠(yuǎn)縣、萍鄉(xiāng)市安源區(qū)、內(nèi)蒙古包頭市土默特右旗、沈陽(yáng)市蘇家屯區(qū)、運(yùn)城市聞喜縣、廣西百色市右江區(qū)
撫順市清原滿族自治縣、濟(jì)寧市鄒城市、九江市都昌縣、阿壩藏族羌族自治州茂縣、鶴壁市淇濱區(qū)、馬鞍山市雨山區(qū)、甘孜白玉縣、內(nèi)蒙古錫林郭勒盟正藍(lán)旗
榆林市子洲縣、東莞市鳳崗鎮(zhèn)、寶雞市金臺(tái)區(qū)、嘉興市海寧市、玉樹雜多縣
瀘州市納溪區(qū)、邵陽(yáng)市大祥區(qū)、慶陽(yáng)市慶城縣、昆明市宜良縣、上海市寶山區(qū)
保山市騰沖市、黔南平塘縣、齊齊哈爾市克東縣、慶陽(yáng)市西峰區(qū)、長(zhǎng)春市二道區(qū)、廣西百色市田陽(yáng)區(qū)、黔南荔波縣、果洛達(dá)日縣、開封市禹王臺(tái)區(qū)
池州市東至縣、日照市五蓮縣、甘南夏河縣、平頂山市葉縣、宿州市碭山縣、黔東南臺(tái)江縣、朝陽(yáng)市凌源市
直轄縣仙桃市、廣西來賓市興賓區(qū)、畢節(jié)市織金縣、文昌市會(huì)文鎮(zhèn)、漳州市長(zhǎng)泰區(qū)、廣西桂林市靈川縣、九江市瑞昌市、合肥市瑤海區(qū)、恩施州建始縣
廣西河池市宜州區(qū)、永州市新田縣、朔州市右玉縣、忻州市靜樂縣、五指山市毛陽(yáng)、吉安市廬陵新區(qū)、東營(yíng)市墾利區(qū)、淄博市周村區(qū)
太原市小店區(qū)、潮州市湘橋區(qū)、寧德市屏南縣、鞍山市海城市、白沙黎族自治縣邦溪鎮(zhèn)
漳州市長(zhǎng)泰區(qū)、揭陽(yáng)市普寧市、湘西州保靖縣、溫州市樂清市、常州市新北區(qū)、內(nèi)江市隆昌市、珠海市斗門區(qū)、昆明市祿勸彝族苗族自治縣、運(yùn)城市萬榮縣
運(yùn)城市河津市、隨州市曾都區(qū)、鹽城市建湖縣、遵義市紅花崗區(qū)、寧波市象山縣、鹽城市大豐區(qū)、遂寧市蓬溪縣、寶雞市鳳縣、湘潭市岳塘區(qū)、衢州市江山市
平?jīng)鍪袥艽h、南昌市灣里區(qū)、廣西玉林市陸川縣、泰安市岱岳區(qū)、西安市周至縣、臨夏東鄉(xiāng)族自治縣
曲靖市麒麟?yún)^(qū)、東莞市東坑鎮(zhèn)、嘉興市桐鄉(xiāng)市、內(nèi)蒙古阿拉善盟阿拉善左旗、德陽(yáng)市什邡市、普洱市瀾滄拉祜族自治縣、延邊安圖縣、天水市清水縣、漳州市東山縣、常州市天寧區(qū)
內(nèi)蒙古赤峰市翁牛特旗、金華市永康市、安康市嵐皋縣、樂東黎族自治縣大安鎮(zhèn)、福州市連江縣、甘孜丹巴縣、雙鴨山市寶清縣、天津市和平區(qū)
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宜昌市當(dāng)陽(yáng)市、日照市五蓮縣、廣西河池市鳳山縣、五指山市毛道、遵義市匯川區(qū)、渭南市澄城縣、北京市平谷區(qū)
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樂山市馬邊彝族自治縣、內(nèi)蒙古興安盟烏蘭浩特市、天津市津南區(qū)、甘孜鄉(xiāng)城縣、吉安市青原區(qū)、大理賓川縣、白城市大安市
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恩施州巴東縣、紅河建水縣、泰安市泰山區(qū)、深圳市龍崗區(qū)、黔東南臺(tái)江縣、內(nèi)蒙古烏蘭察布市四子王旗、內(nèi)蒙古巴彥淖爾市臨河區(qū)
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南陽(yáng)市內(nèi)鄉(xiāng)縣、馬鞍山市含山縣、黔東南從江縣、安慶市宜秀區(qū)、東莞市麻涌鎮(zhèn)、廣西防城港市防城區(qū)
北京市西城區(qū)、青島市平度市、濟(jì)南市萊蕪區(qū)、達(dá)州市通川區(qū)、東方市板橋鎮(zhèn)、汕頭市南澳縣、連云港市連云區(qū)
濟(jì)南市平陰縣、沈陽(yáng)市和平區(qū)、淄博市高青縣、廣西桂林市象山區(qū)、南平市政和縣、遵義市赤水市、徐州市云龍區(qū)、重慶市榮昌區(qū)、安慶市迎江區(qū)、大慶市大同區(qū)
臨滄市臨翔區(qū)、臨汾市鄉(xiāng)寧縣、黑河市嫩江市、昭通市鹽津縣、韶關(guān)市南雄市、合肥市肥西縣、貴陽(yáng)市云巖區(qū)
九江市永修縣、吉林市蛟河市、萬寧市和樂鎮(zhèn)、泉州市安溪縣、澄邁縣中興鎮(zhèn)、榆林市靖邊縣、東方市三家鎮(zhèn)、日照市莒縣
南陽(yáng)市桐柏縣、海口市龍華區(qū)、廣西崇左市江州區(qū)、西安市新城區(qū)、內(nèi)蒙古烏蘭察布市化德縣、溫州市平陽(yáng)縣、常德市桃源縣、黔東南丹寨縣
澄邁縣橋頭鎮(zhèn)、三明市寧化縣、長(zhǎng)沙市天心區(qū)、通化市二道江區(qū)、蘇州市吳中區(qū)、莆田市荔城區(qū)、無錫市江陰市
黔南羅甸縣、濮陽(yáng)市臺(tái)前縣、常州市金壇區(qū)、內(nèi)蒙古包頭市東河區(qū)、黔西南貞豐縣、濟(jì)南市長(zhǎng)清區(qū)、牡丹江市海林市
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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、宇樹機(jī)器人旗下的宇樹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：視覺中國(guó)比賽采用“人機(jī)共跑”的形式。出于安全考慮，人類馬松拉運(yùn)動(dòng)員被分在賽道右側(cè)，參賽機(jī)器人在左側(cè)的專用賽道內(nèi)比賽，中間以護(hù)欄隔開。按照比賽規(guī)則，包括人類領(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)，通過引導(dǎo)員在機(jī)器人行進(jìn)路線前方給予信號(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)接受采訪解釋，比賽中的那次摔倒因?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：視覺中國(guó)賽事的主辦方北京經(jīng)開區(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)器本體帶來極大的強(qiáng)度和磨損?！疤旃ltra”通過結(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：視覺中國(guó)上海卓益德機(jī)器人創(chuàng)始人李清都在采訪中告訴記者，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)定性差等問題，這些問題無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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