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遵義市仁懷市、南京市江寧區(qū)、保山市昌寧縣、白山市臨江市、延邊龍井市、廣元市旺蒼縣、安陽市文峰區(qū)
撫州市樂安縣、內(nèi)蒙古巴彥淖爾市五原縣、泉州市晉江市、廣西梧州市藤縣、莆田市仙游縣
吉林市舒蘭市、安慶市桐城市、信陽市息縣、葫蘆島市興城市、安陽市文峰區(qū)、臺(tái)州市玉環(huán)市
齊齊哈爾市克山縣、迪慶香格里拉市、吉安市安?？h、西寧市湟源縣、寧波市北侖區(qū)、棗莊市嶧城區(qū)、廣西河池市大化瑤族自治縣、荊州市石首市
商洛市商南縣、白山市臨江市、本溪市明山區(qū)、岳陽市岳陽樓區(qū)、海南貴德縣、汕頭市潮陽區(qū)
泰安市岱岳區(qū)、三門峽市靈寶市、丹東市振興區(qū)、海西蒙古族天峻縣、渭南市潼關(guān)縣
漢中市南鄭區(qū)、普洱市思茅區(qū)、邵陽市洞口縣、廣西南寧市賓陽縣、宜昌市枝江市
鹽城市大豐區(qū)、定安縣黃竹鎮(zhèn)、通化市二道江區(qū)、大理巍山彝族回族自治縣、阿壩藏族羌族自治州紅原縣、福州市倉山區(qū)
哈爾濱市香坊區(qū)、達(dá)州市渠縣、昆明市祿勸彝族苗族自治縣、云浮市新興縣、上海市靜安區(qū)
平頂山市湛河區(qū)、滁州市來安縣、哈爾濱市松北區(qū)、銅陵市樅陽縣、淮北市烈山區(qū)、定安縣龍河鎮(zhèn)、廣西柳州市鹿寨縣
煙臺(tái)市棲霞市、南昌市南昌縣、雅安市名山區(qū)、上海市松江區(qū)、西寧市城西區(qū)
洛陽市嵩縣、湛江市坡頭區(qū)、綿陽市鹽亭縣、廣元市劍閣縣、贛州市于都縣、懷化市沅陵縣、內(nèi)蒙古鄂爾多斯市杭錦旗、南陽市西峽縣、臨汾市隰縣
龍巖市上杭縣、衡陽市蒸湘區(qū)、涼山普格縣、白沙黎族自治縣細(xì)水鄉(xiāng)、菏澤市巨野縣、廣西河池市金城江區(qū)、雅安市滎經(jīng)縣
梅州市梅縣區(qū)、揚(yáng)州市廣陵區(qū)、益陽市赫山區(qū)、濰坊市高密市、阿壩藏族羌族自治州壤塘縣
漢中市洋縣、麗水市遂昌縣、荊州市沙市區(qū)、張掖市山丹縣、廣西欽州市欽北區(qū)、內(nèi)蒙古呼和浩特市玉泉區(qū)、牡丹江市綏芬河市、德州市慶云縣
哈爾濱市香坊區(qū)、內(nèi)蒙古赤峰市林西縣、三明市尤溪縣、五指山市毛道、大理彌渡縣、大理劍川縣、撫州市樂安縣
平頂山市寶豐縣、云浮市云城區(qū)、涼山越西縣、焦作市馬村區(qū)、宜春市豐城市、景德鎮(zhèn)市浮梁縣
東方市感城鎮(zhèn)、瓊海市博鰲鎮(zhèn)、楚雄祿豐市、白銀市靖遠(yuǎn)縣、南平市武夷山市、天津市東麗區(qū)、陽泉市郊區(qū)、廣元市蒼溪縣、連云港市海州區(qū)
陵水黎族自治縣三才鎮(zhèn)、忻州市繁峙縣、上海市長(zhǎng)寧區(qū)、菏澤市鄆城縣、蚌埠市龍子湖區(qū)、廣西河池市金城江區(qū)、陽泉市郊區(qū)
濰坊市昌邑市、渭南市蒲城縣、廣西南寧市興寧區(qū)、定西市渭源縣、綏化市望奎縣、成都市成華區(qū)
麗水市景寧畬族自治縣、漢中市西鄉(xiāng)縣、臨高縣和舍鎮(zhèn)、玉樹玉樹市、廣西百色市凌云縣
廣西柳州市融安縣、襄陽市?？悼h、棗莊市薛城區(qū)、葫蘆島市綏中縣、濟(jì)南市萊蕪區(qū)、駐馬店市驛城區(qū)、黔西南安龍縣、遵義市赤水市
河源市源城區(qū)、通化市梅河口市、遵義市播州區(qū)、鶴崗市東山區(qū)、長(zhǎng)治市潞城區(qū)、廣西南寧市隆安縣、淄博市淄川區(qū)、天津市靜海區(qū)、廣西河池市東蘭縣、九江市湖口縣
淄博市淄川區(qū)、蘭州市安寧區(qū)、遼陽市燈塔市、湘潭市湘潭縣、鐵嶺市西豐縣
雙鴨山市四方臺(tái)區(qū)、隴南市文縣、南充市閬中市、漳州市云霄縣、張掖市臨澤縣、黔東南天柱縣、廣安市武勝縣
朔州市懷仁市、阜陽市潁東區(qū)、長(zhǎng)沙市望城區(qū)、云浮市云安區(qū)、邵陽市隆回縣
中山市東鳳鎮(zhèn)、大同市新榮區(qū)、云浮市云城區(qū)、長(zhǎng)沙市雨花區(qū)、遼陽市燈塔市、徐州市賈汪區(qū)、廣州市天河區(qū)
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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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