从人形机器人半程马拉松比赛看产业技术发展的优与忧
当前，人形机器人技术加速演进，已成为科技竞争的新高地、未来产业的新赛道、经济发展的新引擎。4月19日，全球首个人形机器人半程马拉松赛在北京举办，大赛集中展示了人形机器人最新研究成果，共20支参赛队伍，通过21公里及14个转弯赛道的极限测试，人形机器人在运动控制、动态平衡、环境感知等技术方面不断精进，在零部件和整机性能方面屡获突破，但也暴露出运动控制、续航散热、硬件可靠性等短板。赛迪研究院建议，加强核心技术攻关，加快典型场景应用示范，完善产业发展生态，推动人形机器人产业化落地。
一、赛事展现出人形机器人技术进步的三大亮点
赛事集结了来自北京、上海、广东、江苏、河南等地的20支人形机器人参赛队携18款产品同场竞技，最终6支机器人队伍完赛，完赛率30%,集中展现了人形机器人在运动控制、能源续航、零部件和整机性能方面的技术发展亮点。
人形机器人运动控制能力不断提升，双足运动能力实现从实验室到户外场景的跨越。本次赛事首次在21公里公开道路赛道中设置平地与坡道，最大坡度≤9°,对机器人的运动控制提出严苛考验。目前基于强化学习的运动控制算法技术支撑机器人实现全身协同控制，参赛机器人在动态平衡、环境感知与运动规划等领域取得较大突破，在长距离奔跑中应对陡坡、石板路等复杂地形和观众干扰等突发状况的能力显著增强。如，北京创新中心“天工Ultra”搭载的“慧思开物”实时感知环境，实现了动态步态调整与关节力矩的精准控制。乐聚夸父机器人结合模型预测控制和模仿学习的算法，提升运动效率、稳定性与地形适应能力。众擎PM01能够实时感知环境、动态规划路径。
能源续航和轻量化设计取得突破，人形机器人在应用场景的连续作业能力大幅提升。传统人形机器人受限于电池能量密度，续航普遍不足2小时。近年来，高倍率放电电池技术的突破解决了这一痛点。如，宇树G1采用宁德时代定制化锂聚合物电池，支持2小时连续运动。灵宝CASBOT SE单块电池容量达1.2kWh,实现4小时续航。“行者二号”以单电池支撑6小时续航，充一次电可以跑30公里以上，是参赛者中唯一没有在比赛中途更换电池的机器人。轻量化设计通过降低自重减少能耗，提升运动灵活性。半醒机器人队“精灵”机器人体重32kg,腿部采用低转动惯量设计，减少硬件负担。“天工Ultra”通过拓扑优化结构，在维持强度前提下实现系统性减重。
零部件和整机的可靠性提升，加速人形机器人走向商业化落地。赛事对核心零部件的高精度、高负载特性与整机系统的冗余设计能力进行系统性验证。如，“天工Ultra”采用一体化关节设计，采用高扭矩密度电机与谐波减速器集成方案，液冷散热方案解决了长距离奔跑中关节易发热的难题。松延动力N2人形机器人关节电机等零部件的可靠性较高，能实现快速奔跑、跳跃等动作。一体化关节、视觉和激光雷达传感器、高能量密度电池等性能不断提升，高扭矩密度电机与高效传动机构的突破，不仅使人形机器人的运动能力实现了质的飞跃，还降低了生产成本和风险，加速了人形机器人走向商业化落地的进程。
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