“我們經(jīng)常開玩笑‘是騾子是馬拉出來遛遛’，這樣才能看到機器人的真實水平”。近日，上海卓益得機器人有限公司創(chuàng)始人、上海理工大學教授李清都在接受新京報貝殼財經(jīng)記者采訪時如是說，機器人跌跌撞撞的情況真實呈現(xiàn)出來，這就是正視問題才能解決問題。
4月19日，北京亦莊半程馬拉松暨全球首個人形機器人半程馬拉松引起全球關(guān)注。20支參賽隊伍中共有六支參賽隊伍完賽，其中，來自北京人形機器人創(chuàng)新中心的天工用時2小時40分42秒成功奪冠，松延動力小頑童隊獲得亞軍，李清都公司的行者二號隊獲得季軍。
賽道即考場，此次人形機器人半馬的賽道設計堪稱“魔鬼級”。21.0975公里的賽程中，9°的坡度挑戰(zhàn)著機器人的平衡極限，6個左轉(zhuǎn)道與8個右轉(zhuǎn)道的頻繁轉(zhuǎn)向?qū)\動算法提出嚴苛要求，而全程無折返的線性路徑則考驗著機器人的續(xù)航與實時決策能力。
與此同時，本次比賽也出現(xiàn)了“跌倒”名場面，引發(fā)熱議。從實驗室走向真實賽道，是宣傳視頻里高大上的機器人“現(xiàn)出原形”了嗎？舉辦人形機器人馬拉松的意義到底是什么？通過這次實踐，能夠?qū)θ诵螜C器人行業(yè)發(fā)展帶來哪些促進作用？機器人應該做哪些工作才能成為幫助人類排憂解難的“生產(chǎn)力”？
為此，新京報貝殼財經(jīng)記者專訪了北京人形機器人創(chuàng)新中心總經(jīng)理熊友軍、北京人形機器人創(chuàng)新中心首席技術(shù)官（CTO）唐劍、上海卓益得機器人有限公司創(chuàng)始人、上海理工大學教授李清都、樂聚（深圳）機器人技術(shù)有限公司聯(lián)合創(chuàng)始人兼CEO常琳等。
4月19日，首個人形機器人半程馬拉松，天工Ultra首個沖線。新京報記者 李木易 攝
機器人應不應該跑馬拉松？
機器人走出實驗室讓老百姓知道真實發(fā)展水平，馬拉松還將大幅提升人形機器人創(chuàng)業(yè)氛圍、研究氛圍
“這不只是簡單的體育競技，更是對技術(shù)突破、產(chǎn)業(yè)發(fā)展的‘極限測試’。” 熊友軍對新京報記者如此表示。在李清都看來，本次人形機器人馬拉松最大的意義之一在于，讓機器人走出實驗室，走向真實賽道。平時機器人公司對外宣傳得很炫酷的視頻，把老百姓的心理預期吊得太高了，然后通過這次賽事直播，看到機器人翻車場面，能正確認識機器人發(fā)展的真實階段。
李清都稱，“機器人跑馬拉松其實是很有必要的”。人形機器人產(chǎn)業(yè)落地之前需要多方面驗證。馬拉松是一個極限測試，如果人形機器人能跑下馬拉松，不僅能驗證機器人下盤的移動能力，包括機械的抗疲勞測試、續(xù)航能力等，最起碼代表機器人的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，續(xù)航可期，為未來走入工業(yè)應用場景和家庭打下堅實的基礎，比如去工廠“打工”、巡檢、安保等。
“參賽即勝利，完賽即英雄?！北本┙?jīng)開區(qū)管委會副主任梁靚表示。從賽道地形來看，全程約21公里的距離中，涵蓋了平地、上下坡等多種復雜路況，這些都是對機器人本體、感知、運控算法等的全方位考驗，同時長距離還對續(xù)航能力提出挑戰(zhàn)。
“就像1894年法國首次舉辦汽車比賽一樣，現(xiàn)場雖然出現(xiàn)了很多問題，也有很多人在質(zhì)疑這場比賽是否有必要存在。但在這場比賽中，發(fā)現(xiàn)了非常多的技術(shù)問題，從而促使各汽車廠商一步步解決，推動了汽車產(chǎn)業(yè)的廣泛應用和繁榮?！碧苿Ρ硎?。
唐劍認為，“天工整體表現(xiàn)非常符合預期，這主要是指它的整體速度以及完成時間。也不用避諱，大家都看到天工中途有一次摔跤，那是因為電池失效，這也是偶爾會出現(xiàn)的故障。”。
冠軍選手天工正是由北京人形機器人創(chuàng)新中心研發(fā)。唐劍稱，機器人的作用當然不只是跑步，就像此前所說，馬拉松賽場對人形機器人來說更多是一個技術(shù)驗證的考試，通過比賽對技術(shù)性能、可靠性、穩(wěn)定性做一次極限驗證。最終結(jié)果證明我們在本體結(jié)構(gòu)設計、具身小腦、具身大腦、能耗管理、散熱系統(tǒng)等多個維度都經(jīng)受住了半程馬拉松的嚴苛考驗，而這些才是人形機器人大規(guī)模落地應用的基礎。
“觀賽過程又有意思又緊張。馬拉松已經(jīng)結(jié)束了，路上還是這么多人，其實更多的人想看機器人。通過這次比賽，人形機器人的創(chuàng)業(yè)氛圍、研究氛圍會得到大幅度提升?！崩钋宥急硎?。該公司的機器人行者二號獲得此次比賽的亞軍。
李清都提到，參賽并不是為了拿名次，最重要的是為了驗證技術(shù)性能，比如過程中能否不換電池從頭跑到尾，因為續(xù)航能力是困擾機器人領域數(shù)十年的問題，如果這個問題解決了，本質(zhì)上得到了一個突破，這個意義比跑馬拉松拿名次意義更大。
“我就是想驗證一下，這個機器人不換電池是不是可以直接跑完，從而解決續(xù)航問題。機器人重點就是兩個瓶頸，一個是電池的能量密度，一個是電機的功率密度。這兩個瓶頸不突破的話，人形機器人想落地非常難，所以我們現(xiàn)在重點是想通過肌腱驅(qū)動和仿生的技術(shù)，突破這個核心問題。”李清都如是說。
在常琳看來，人形機器人參與馬拉松是對性能和算法等核心能力的檢驗。此次，清華通班學生團隊用樂聚“夸父”參賽，兩周調(diào)試后順利完賽，以“輕量級開發(fā)”驗證了“夸父”高穩(wěn)定的長時間續(xù)航及開發(fā)價值，更跑通了產(chǎn)學研協(xié)同的“創(chuàng)新馬拉松”。
機器人還有哪些方面需要繼續(xù)改進？
突破續(xù)航瓶頸、運動控制算法等技術(shù)
本次人形機器人半程馬拉松參賽選手路線各異，有無線跟隨，有遙控操作?！罢＠m(xù)航能夠連續(xù)走6個小時，跑步續(xù)航至少4個小時。但因為這次比賽規(guī)則要求，隊員體力受限，不敢跑太快，這些技術(shù)人員平時運動很少，不光要陪跑，而且還要操作，能跑完就很了不起?！崩钋宥冀榻B。
他認為，遙操作反而對人的要求更高，用GPS定位巡航的話反而更容易，知道位置提前規(guī)劃策略。但遙操作的話，人邊跑邊控制，光是跑步就很費勁，還需要將控制策略做得更好。
“我們的機器人前面是有一位領跑者，這是無線跟隨技術(shù)，是一種半自主的，不用遙控器方式。領跑者是一位運動員，身上有UWB標簽，機器人身上有無線的發(fā)射器，負責發(fā)射無線信號并且回收，然后利用算法與領跑者保持相對固定的距離和角度，實現(xiàn)運動。然后后面兩個人員主要是起到保護作用?！碧苿μ岬?。
在外界看來，自主導航似乎是很成熟的技術(shù)，但唐劍表示也不盡然。自主導航在自動駕駛上是開發(fā)了非常多年，相對比較成熟。但人形機器人全身的關(guān)節(jié)很多，控制完全不是一個層次，控制復雜度是幾何級數(shù)的增長。
“人形機器人的自主導航在產(chǎn)業(yè)界沒有比較標準的參考性設計，自動駕駛的算法也絕對不可能直接應用到機器人上。比如路徑規(guī)劃的算法，可能可以借鑒自動駕駛的算法，但機器人能非常完美遵循規(guī)劃軌跡其實極其難，這個是非常大的難點。我們目前正在攻關(guān)這個難點，大概今年年中有自主導航的突破?！碧苿榻B。
李清都提到，機器人不換電的最大的難點主要是在機器人的仿生設計和運動控制算法上做了突破。采用類人機械仿生，比如火烈鳥跑得快又能飛，腿又細又長，自然界已經(jīng)給了很多解決問題的答案，模擬自然界里邊的仿生原理，設計機器人的控制算法，從根本上突破機器人的續(xù)航瓶頸。
續(xù)航瓶頸主要受限于電機的功率密度和電池的能量密度。李清都介紹，電機每年的增長速度非常慢，關(guān)節(jié)的功率密度非常難提升。電池的能量密度也很難提升，這里用的電子設備都需要高能量密度的電池，電池的能量密度每年提升非常小。在這種情況下，從根上突破機器人的續(xù)航非常關(guān)鍵。
在突破續(xù)航的同時，還采用機械方式讓機器人更加安全，更加輕量化。傳統(tǒng)方式的機器人會受限于“功率，一般都比較重，大概有五六十公斤。而這個機器人大概在30公斤，在身高和負載相同的情況下是最重要的突破。”李清都表示。
如何成為幫助人類的“生產(chǎn)力”？
應對人口老齡化及少子化，機器人將在工業(yè)制造、特種作業(yè)、商業(yè)服務等領域逐步規(guī)?；涞?/span>
“網(wǎng)上機器人視頻炫酷，會讓老百姓覺得機器人要替代人類工作，產(chǎn)生很大恐慌。今天跑完后，大家知道機器人目前水平，也不至于太害怕，但也不至于完全沒有信心?！崩钋宥继岬?。
唐劍認為，人形機器人半程馬拉松比賽通過跨界創(chuàng)新、技術(shù)透明化，成功將專業(yè)領域的技術(shù)突破轉(zhuǎn)化為公眾可感知的社會事件。它不僅是一場體育賽事，更成為公眾理解機器人技術(shù)、參與科技發(fā)展的橋梁，為未來人機共存的社會圖景奠定認知基礎。
“當前的具身智能產(chǎn)業(yè)已經(jīng)進入加速期，各類新產(chǎn)品、新技術(shù)層出不窮。馬拉松比賽既為機器人提供了展現(xiàn)能力的舞臺，也搭建了一個行業(yè)交流平臺，促進行業(yè)間的溝通了解，推動整個產(chǎn)業(yè)加速發(fā)展?！碧苿Ρ硎?。
常琳介紹，樂聚一直以客戶需求和場景為牽引，路徑清晰地推動人形機器人產(chǎn)業(yè)化落地：第一階段，科研方面，樂聚與北大、清華、哈工大、北京通研院及智源等合作合力推動技術(shù)轉(zhuǎn)化；商服領域，樂聚“夸父”在多地展廳擔任講解員。第二階段，工業(yè)智造領域，“夸父”已經(jīng)在一汽、亨通、海晨物流等重復枯燥、危險場景作業(yè)，目前已在一汽紅旗工廠實現(xiàn)多機長時間連續(xù)作業(yè)。第三階段，通用服務領域，樂聚與中國移動、中國電信、海爾、海信等合作，探索人形機器人在家庭服務等場景的應用。希望真正推動人形機器人服務于千行百業(yè)，千家萬戶。
唐劍稱，人類文明的進步史，本質(zhì)上是一部將人類自身從危險、重復、高負荷勞動中解放的歷史。作為當前最尖端和前沿的科技領域，我們當然希望人形機器人能夠更進一步，去替代我們做一些對人類生命安全有威脅的任務，以及彌補勞動力不足，完成繁瑣和重復的各類工作，從而提升社會整體生產(chǎn)力和生產(chǎn)效率。
“當然這還需要整個產(chǎn)業(yè)長時間的探索和努力，共同解決各類技術(shù)難題，比如軟硬件的可靠性穩(wěn)定性、AI算法的泛化能力等。隨著產(chǎn)業(yè)化的加速，預計我們將看到機器人在工業(yè)制造、特種作業(yè)、商業(yè)服務等領域逐步規(guī)?；涞氐那榫?。”唐劍認為。
李清都積極暢想未來人機共融的生活場景。他認為，發(fā)展人形機器人還有一個重要的戰(zhàn)略意義，比如應對老齡化和少子化?！白鰴C器人的終極目的就是為了工作跟生活，讓人生活得更加幸福一點。人將來需要兩臺機器人：一臺替你去工作，一個照顧你的生活”。
他表示，當未來人口斷崖式下降的時候，人形機器人的優(yōu)勢會體現(xiàn)出來。能跑完馬拉松的機器人體格基本強健了，之后再加上AI能力，它就可以幫助我們完成越來越多的任務，可能10年之內(nèi)真有可能走入家庭，20年之內(nèi)可能我們不想做的事都可以交給機器人去完成。
新京報貝殼財經(jīng)記者陳維城
編輯 金彧 徐倩
校對 楊利
