人形机器人跑步速度或超博尔特,技术迭代引领新潮流
AI导读:
牙买加飞人博尔特的人类百米纪录十余年未被超越,但人形机器人技术不断迭代,速度逐渐逼近。业内人士称明年机器人百米速度或超博尔特,同时需解决能耗问题以适应工业场景。
9.58秒与21.50秒,这分别是人类、中国人形机器人最好的百米赛成绩。牙买加飞人尤塞恩·博尔特在2009年创造的世界纪录,十余年间没有人类运动员能够超越。但技术不断迭代,机器人技术发展迅猛,机器人跑得越来越快,两者之间的差距在不断缩小,人形机器人或成未来科技新焦点。
近日,数位机器人业内人士向第一财经记者表示,明年人形机器人的跑步速度会大幅提升,届时百米耗时很可能比博尔特还要短,机器人速度有望创下新纪录。
追赶博尔特
16年前,博尔特创造了人类百米记录。2009年8月16日,柏林观众屏住呼吸,不到10秒时间,博尔特就跑完了百米。此后至今的16年时间,各路百米选手难以在此基础上寸进。超越博尔特的希望,落在了人形机器人身上。
2025年8月17日,世界机器人大赛上,北京人形机器人创新中心研发的具身天工Ultra以21.5秒的成绩完成百米比赛,并取得冠军。照此计算,这台机器人的每秒速度是4.65米。具身天工Ultra是一款采用全自主方式参赛的机器人,无须人工遥控而实现复杂环境理解与自主运动规划。
各家机器人企业热衷于这类比赛,原因在于跑步是一项综合性能的试炼,可全面检验机器人的软件和硬件能力。从硬件方面来看,奔跑的机器人需要本体的稳定性及可靠性,也考验机器人在高负荷运行中的散热效率。从软件层面来看,奔跑的机器人需要极强的感知规划及运动控制能力,确保机器人在高速运动中保持平衡稳定。
从目前情况来看,机器人百米21.5秒的成绩,与人类最好的百米9.58秒成绩,还有不小差距。但此前,机器人企业将灵巧手、大模型等能力作为机器人研发的重点,现在腿部控制逐渐受到了重视。北京人形机器人创新中心方面对第一财经表示,人形机器人现阶段的腿部控制主要集中在强化学习训练,通过“试错”和“奖励”来学习技能。
“跑步及行走是机器人走向实践应用的基础”,机器人创新中心方面表示,长期稳定的运动能力是人形机器人走进人类生活,自主作业的关键技术基座。机器人跑步训练主要包括两个方面,一是在虚拟世界中“预演”实战,二是在现实环境中优化提升。
智元同样在针对机器人走路及奔跑的速度和稳定性作出改进。“这里面就包括各种关节的耐久、结构件的耐久,还有运动控制算法的优化。”智元机器人合伙人姚卯青对第一财经记者表示。当机器人企业针对这一特定场景做专门优化,机器人的奔跑能力的提升可能是迅猛的。
如何跑得更远
双足机器人的速度如果不能提升,会限制它在各类使用场景中的接受度。在田径赛场,人形机器人基本可以沿着直线奔跑。但在更复杂的工业场景,目前人形机器人的速度只有每秒1.3米,而人的速度可以达到每秒2.5米。这意味着在工厂里,人形机器人还没法跟上人类的步幅,也就无法很好融入作业产线。
双足机器人不但要解决速度问题,同样要解决能耗问题。“腿部或足式移动系统的能耗通常占整个人形机器人或足式机器人总能耗的大头。”北京人形机器人创新中心表示。为了保持动态平衡,控制系统需要不断地微调各个关节的力度,行走或跑步是一个“提起-摆动-落地-支撑”的循环过程,消耗能量。
据姚卯青介绍,足式机器人的双足部分消耗的电力,占机器人整体能耗的八到九成。而且,相对轮式机器人,足式机器人的电池包更小。10月16日,智元机器人发布了工业级机器人智元精灵 G2,这是一款轮式机器人。新能源汽车已经基本摆脱续航焦虑,但机器人受限于自身体积,所能搭载的电池容量通常不超过3千瓦时。
一家机器人制造企业对记者表示,目前收到的用户初步反馈,不满之一就是人形机器人续航不足。中国是制造业规模最大的国家,工业本可以给人形机器人提供最广阔的平台。但现在它八成的能耗用于维持双足站立和行走的话,那剩余的能耗根本不足以在工厂里完成像样的搬运或拣选任务。
北京人形机器人创新中心的专家表示,实现降低腿部能耗,目前有几个方向。明年运动会上,机器人百米速度很可能超过博尔特。不过,它不光需要在赛场上跑得更快,同样需要在工业等场景里跑得更久,机器人发展前景广阔。
(文章来源:第一财经)
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