4 月 19 日上午 10 点 11 分，人类发出热情的欢呼声和掌声。天工 Ultra 人形机器人身穿橙色运动背心，脚穿黑色跑鞋。它以 2 时 40 分 42 秒的成绩第一个冲过终点线，从而夺得全球首个人形机器人半程马拉松赛事的桂冠。
赛后，在距离终点线百余米的马路边。天工团队负责人被媒体的“长枪短炮”包围了。北京人形机器人创新中心 CEO 熊友军也被媒体的“长枪短炮”包围了。
这是具有里程碑意义的工作，我感到非常高兴。熊友军对包括第一财经在内的媒体表示。在阳光下，身着西服的熊友军，他的脸色微微有些发红。他说道，今天仅仅展示出了天工机器人运动能力当中非常小的一部分，他期待后续能够有更加令人惊艳的工作。
人形机器人的技术迭代在从实验室到现实中的复杂场景中正在提速，产业化落地也在推进。一位现场人士感慨道：“机器人的一小步，意味着人类科技发展的一大步。”并且他期待未来有一天机器人能够走进自己的家庭。
冠军是怎样炼成的？
本次夺冠的天工机器人是由北京人形机器人创新中心研发的。第一财经记者获悉，北京人形机器人创新中心于 2023 年年底成立。它是国内首家省级人形机器人创新中心，由机器人整机企业、核心零部件企业、大模型企业等共同组建而成，其中包含小米机器人、优必选科技、京城机电、中国科学院自动化所等。去年 4 月，全国首个通用机器人母平台“天工”正式发布。在这个平台上，实现了全球首例全尺寸纯电驱人形机器人的拟人奔跑这一成果。
今天早晨 6 点 22 分，离正式开跑还有一个多小时。第一财经记者在起跑线附近看到，有一个身穿橙色运动背心的人形机器人“天工 Ultra”，它身高 1.8 米，体重 52kg，已经早早地出现在起跑点附近。当天比赛它第一个出发，并且最终拿到了冠军。
开跑之前，它如同人类马拉松选手在赛前进行热身那样，进行了原地的小跑。发令枪响起后，“大长腿”天工 Ultra 在人类领跑员以及工程师等的陪伴之下，迈出了稳健的步伐，从而开启了人形机器人的第一次半程马拉松。
观赛的人群一直在为机器人选手加油鼓劲。在旁边的人类马拉松选手的赛道上，有不少选手拿出了手机，他们一边跑一边拍摄着机器人跑步的景象。
机器人比赛，拼的不仅有机器人本身，还有现场的技术支撑团队，并且比拼临场的反应。
天工机器人在比赛期间摔了一跤。北京人形机器人创新中心 CTO 唐剑向第一财经记者表示，这是由于机器人电池失效而出现的故障。他还透露，天工的目标是让一台机器能够跑完半马全程，在本次比赛中，天工机器人一共更换了三次电。
唐剑表示，天工团队经过多次测试且再三斟酌后，选择了当前的电池容量，这是最优结果。如果将电池容量加倍，确实能够减少换电次数，然而，这样做会增加机器人的重量，并且会对步态产生影响。
他透露，天工机器人为了此次人形机器人半马比赛，已经准备了七八个月。在准备过程中，需要进行极限测试，要针对各种复杂地形进行测试，还要进行跟随算法的测试等。
在半马比赛的硬件优化方面，唐剑总结如下：其一，机器人进行了轻量化设计，努力减轻重量；其二，对整个关节模组的导热设计进行了优化，能快速达到热平衡，从而避免机器人因关节温度持续上升而摔倒；其三，在机器人脚底做了缓冲设计，能够尽可能降低对脚底板以及关节模组的磨损。
更重要的是天工机器人的腿部较长。天工机器人进行了专门的低惯量化设计优化，将踝关节以及膝关节的关节位置尽量往上提升，从而使得腿部在奔跑时较为轻盈。
在软件方面，天工机器人进行了许多优化。比如，需要在步频、步幅、步态等方面做出平衡最优的抉择。整个奔跑的算法采用了强化模拟学习，即模仿人类运动员。工作人员把采集到的人类运动员跑步的数据导入到强化学习的架构中，然后将算法放置在实际环境中让其不断试错。
它开始或许会摔倒，跑得较为缓慢且跌跌撞撞。接着在训练过程里不断进行试错，逐渐变得越来越强大。唐剑提及，强化学习的一个优势在于泛化能力强，在整个奔跑的过程中，可能会碰到转弯的情况，也可能会遇到上坡下坡以及坑洼、地面滑等状况，都能够较好地予以应对。
产业化落地是关键
本次比赛中，天工机器人夺得了冠军，这离不开人类领跑员的引导。而“小顽童”松延机器人拿下了亚军，它已经不需要人类领跑员。记者问到这一细节时，唐剑评价说，松延动力机器人整体表现出的步态十分良好。在明年的马拉松比赛上，天工需要朝着没有人类领跑员且不需要遥控的方向去努力。
他向记者透露，当下人形机器人的全自主导航存在一些需要攻克的难点。此技术在自动驾驶以及轮式机器人领域较为成熟。然而，人形机器人全身的关节数量远远多于轮式机器人，其控制的复杂度呈几何级上升。在整个人形机器人的自主导航方面，如今产业界尚未有相对较为标准的参考性设计，例如需要何种传感器以及传感器如何架设等情况。预计在今年稍晚时，将会对外界展示全自主的导航方面的能力。
熊友军在现场向第一财经透露，天工的本体以及大脑都是开源产品，这种情况将会促使更多的参与者投入到垂直领域的开发研究当中。记者了解到，除了“天工”系列机器人之外，北京人形机器人创新中心还开启了具身智能数据集与数据应用平台的建设工作，将会打造出大规模且通用的具身智能数据集。
人形机器人参赛者大多不是专门为跑步而研发的。他们参加马拉松半马，一方面是进行一次技术“大练兵”；另一方面，更长远的意义在于未来能在更多场景实现产业化落地。
人形机器人在产业化落地方向上，唐剑认为：首先，人形机器人会在工业和泛工业场景中进行一些巡检类以及简单操作类的工作；其次，人形机器人会在商业场景中提供商业服务，比如完成像打包、扫码等相对较为复杂的操作；最后，人形机器人会走入生活和家庭，扮演保姆管家的角色。
但具身智能的 GPT 时刻距离走入寻常人家还未到来，行业对物理世界的认知依然有限。唐剑举例，人形机器人进入家庭场景后，环境中的物品各不相同，像光照、桌子、窗帘这些纹理各异的东西。而且，世界上到底有多少个杯子，没人能够说得清楚。“比如说你需要一个（人形机器人）模型，它得能把世界上所有的杯子都抓起来才行，目前没有人敢说能做到这一点，但大家都在朝着这个方向努力。”
半马比赛对于人形机器人行业来说是一个契机。唐剑表示，要真正实现产业化落地，就需要机器人能够 7*24 小时连续稳定工作且不出现大故障，而马拉松就是一个很好的测试，可以展示出机器人有能力做到这一点。
从目前的市场接受情况来看，目前人形机器人行业的主要市场是教育科研行业的采购，用于进行应用开发或算法验证。唐剑预计，今年必定会有厂商在某些场景中实现相对较大规模的落地。
唐剑表示，从人形机器人这个细分领域来讲，几十台的数量已经被视为是规模相对较大的应用了。像天工的股东之一优必选，就有大约 20 台左右的机器人在极氪工厂工作。目前人形机器人行业能够达到“有收入”的状态，但要实现盈利还需要经历一定的过程。
采访结束之前，唐剑向第一财经记者透露，天工 2.0 机器人很快就能实现小批量的量产，并且可以出货。
(本文来自第一财经)
