人形機器人賽場競技:一場“翻車”與“進化”並行的“技術成人禮”
《科創板日報》4月24日訊(記者 李明明)近期一連兩場人形機器人運動會,無疑讓機器人的真實能力清晰呈現在了公衆眼前。
先是在4月19日於北京亦莊鳴響的人形機器人“半馬”第一槍。儘管不少人形機器人在續航和穩定性等方面都拿出了不錯的表現,但最終不足30%的完賽率,以及機器人仍需人類攙扶行走的現實,仍然讓很多人感覺到了落差。網友辣評,“誰家沒有老人照顧的可以考慮買一個回去”。
無錫具身智能運動會開幕在即,有關人形機器人的競技賽事是否只是大型“翻車實錄”的討論仍在持續。
“半馬”冠軍天工隊、北京人形機器人創新中心首席技術官(CTO)唐劍告訴《科創板日報》記者,半程馬拉松比賽主要是對機器人的硬件以及軟件的運動算法,或者說機器人的“小腦” 穩定性、可靠性的一次極限測試。
半馬亞軍鬆延動力創始人&董事長姜哲源也表示,機器人跑馬拉松是第一次在全球真正把一堆機器人拉到同一個競技場上去,“揭開所有的遮羞布,打開蓋子,看看其裡面的真實情況是什麼樣的。”
當造型各異的人形機器人站在起跑線的那一刻,就註定了一場比賽的價值遠不只是硅基智能直觀的能力展示,而是以“賽博體育競技”爲窗口,進行一場機器人技術大摸底,透過賽場看應用場。
同時,堪稱“照妖鏡大會”的賽場上,也彰顯出這是一場“翻車”與“進化”並行的技術成人禮:摔倒不可怕,重要的是跌倒後立刻爬起並繼續堅定前行。
機器人馬拉松,暴露了哪些問題?
“半馬”比賽中,機器人頻繁出現摔倒、部件散架、中途罷工等問題。
比如,全場矚目的仿生女性外觀人形機器人“幻幻”,在鳴槍後僅行進數米,就突然停止動作,“癱坐”在賽道上成爲賽事首個意外插曲;來自宇樹的機器人在比賽途中亦不慎摔倒,但隨後迅速站起繼續比賽;還有的機器人在路線規劃上出現問題,行進過程中走得歪歪扭扭,甚至出現畫“Z”字和倒着走的情況;來自神農機器人隊的參賽選手神農則出師未捷,儘管起步速度極快,但由於方向未控制好,導致其剛跑出幾米便撞上圍欄,遺憾出局……
最終,在21個參賽隊伍中,寫在官方完賽名單裡的機器人只有六家,成功率約爲30%。
機器人在賽場上的表現,並不那麼令人滿意,由此引發了公衆對人形機器人“落地進度條”的質疑,人形機器人在過程中顯露的短板也成爲了業內人士、投資人以及社會大衆關注的焦點。
專注於靈巧手和類腦智能的創企憶海原識,其創始人兼 CEO任化龍對《科創板日報》記者分析,“半馬”比賽顯示人形機器人在本體結構設計、續航、熱管理、運動控制與規劃、智能等方面都有極大提升空間。
本體結構設計方面,可以看到,機器人容易跌倒,尤其是側向跌倒趨勢較難矯正,且側摔以後難以自行爬起來。“因而,結構方面尤其要注意髖關節、膝關節、腳踝的設計;結構的設計可以考慮更加仿生,借鑑人體自由度軸線所在位置,使得在行走、跑跳的平衡,以及側步、跌倒矯正動作方面更加靈活。”
關節的強度、抗衝擊緩衝、耐磨損也都是改進點。“可以考慮採用仿人的關節構型,人體的關節乃至韌帶可以有效吸收緩衝,而關節的摩擦係數只有0.002,這就涉及到新材料和新工藝的演進;同時,未來還會出現形形色色的人工肌肉,也會使結構更加柔順。”
續航方面,任化龍表示,機器人基本都需要換電池才能完成半馬,這與電池、電路能量效率、控制技術、結構效率等因素有關,而使用電動車最新的固態電池技術可以提升能量密度;電機、驅動電路、主控電路這幾個耗能大戶仍有進一步提升效率的空間。
本次馬拉松出現了不少“爆笑場面”——由於存在覈心關節、電池、芯片發熱問題,部分機器人在奔跑過程中,需要陪跑工作人員在一旁爲其噴灑散熱劑。任化龍表示,人形機器人目前還沒有出現專門的熱管理/散熱技術;可以從系統進行整體改進,包括電機/執行元件、電機驅動電路、電源(電池)的散熱與效率。
唐劍告訴《科創板日報》記者,本次比賽中,天工未用散熱劑,而是通過優化關節散熱、導熱實現熱平衡。“我們的工程師是跟跑,機器人半自主式跑步,通過無線信號和算法與領跑員保持距離和角度,技術高於遙控器操控的機器人。”
任化龍進一步表示,現場機器人的跑姿各異,途中出現了多個不同的跌倒情況。除了構型,這還和運動控制、運動規劃技術密切相關;目前大部分控制算法與人體(神經系統)的控制原理相去甚遠。
“機器人現在還不能自行研判地形進行避障、轉向,普遍需要遙控或者人爲糾正,這需要具有較高水平的感知、決策算法,以及合適的算力設備,功耗要在可接受範圍;類腦計算是能夠涵蓋感知、認知、決策、運動規劃與控制的重要技術路線,具有學習快速、自適應能力強、節省算力、低功耗等特點,與人形機器人的適配性較好。” 任化龍說。
他判斷,從技術趨勢上看,未來會出現一系列新原理、新技術、新工藝,會從硬件到軟件全方面改善現有人形機器人的技術體系。
“這需要產業鏈各環節充分配合分工,各家拿出自己的優勢能力,全國一盤棋,共同協調研產;各技術環節會長期處於不斷螺旋式迭代的過程,需同時做好面向過去和麪向未來兼容。”
爲何部分企業“避而不賽”?
首屆具身智能運動會明天馬上就要舉行,但從剛落幕的“半馬”來看,人形機器人企業對賽事的參與熱情並不高。據《科創板日報》記者不完全統計,“半馬”約有半數參賽隊伍來自人形機器人企業,使用自家產品參賽。其中,鬆延動力與卓益得各派出了兩支隊伍,這也就意味着,僅8家企業真正參與了此次賽事。
衆擎機器人、宇樹科技等是第三方購買並參賽,企業官方並未參與。
對於企業參與熱情並不高的原因,一位人形機器人創企CEO在“半馬”比賽前對《科創板日報》記者表示,“不參與主要是因爲涉及到奔跑,機器人的雙足還沒調試好。”
有相關業內人士則告訴《科創板日報》記者,眼下一些企業正集中資源在試點場景與小批量交付上,無暇顧及馬拉松比賽。“此外,人形機器人的雙足技術仍不成熟,也有不少企業擔心跑不下來影響品牌形象和後續融資。”
另有人形機器人企業人士則對記者表示,接下來的無錫具身智能運動會他們不打算參加。“現階段太多事要做了,而且都需要投入研發,沒辦法每個都參加,研發資源有限,且這兩年研發都很貴。”
爲何需要人形機器人同場競技?
那麼,爲何仍要讓機器人跑馬拉松、打籃球、踢足球?
北京經開區管委會副主任樑靚介紹,“人機半馬”比賽,更像一次產業對話和機器人“大練兵”。他指出,這不僅是一場比賽,更是一個技術驗證平臺。半馬約21公里的長距離測試對機器人關節散熱、動態平衡等關鍵技術提出了巨大挑戰。因此,“參賽即勝利,完賽即英雄。”
“半馬”季軍卓益得創始人、上海理工大學機器智能研究院執行院長李清都告訴《科創板日報》記者,“我們經常開玩笑說‘是騾子是馬拉出來遛遛’,這樣才能看到機器人的真實水平。通過參加‘半馬’比賽,我們驗證了肌腱仿生驅動這一技術路線的可靠性,突破了傳統機器人受制於電池能量密度和電機功率密度的瓶頸。”
“半馬”過程中,卓益得的機器人雖然速度上不如冠亞軍,但它是參賽選手中唯一沒有在比賽中途更換電池的。
此前,卓益得在功耗上已有過不錯的表現。2015年11月,李清都帶領團隊研發的“行者一號”機器人用0.8度電持續行走了134.03公里,獲吉尼斯世界紀錄認證。據悉科研團隊依據仿生學原理,讓足式機器人模擬人類行走的運動機制,大幅降低了功耗。
“半馬”參賽企業之一——上海青心意創的一位負責人對《科創板日報》記者表示,之所以積極參賽,是因爲這是一次絕佳的線下測試契機。一方面,公司正計劃開展跑步運動控制算法的技術研發,此次活動與公司的技術發展方向高度契合。同時,作爲備受全球矚目的賽事,它提供了極爲難得的真實測試環境。“通常情況下,很難找到願意配合封路等長距離測試條件的試驗場地,而此次賽事恰好能滿足公司的實際測試需求。”
上述負責人表示,對於馬拉松賽事在機器人領域的價值,還體現在三個方面:首先是市場認知價值,當前大衆對人形機器人的認知多源於視頻宣傳,容易產生過高期待。而通過這場比賽,能夠讓大衆直觀瞭解機器人的實際能力,拉平認知差距,幫助企業以更合理的節奏推進商業化落地;
其次,國內人形機器人企業衆多,但大衆認知存在集聚效應。作爲初創企業,希望藉助賽事打破固有印象,提升品牌影響力;
“最後,長距離跑步對硬件和算法都是極限考驗,這種極端場景暴露出了許多平時難以發現的問題。我們通過比賽中的調試優化,實現了算法升級和產品改進,推動了技術的實質性進步。”
任化龍也認爲,人形機器人能夠在平整路面長時間連續行走,已經是不小的突破了,這給人形機器人的研究人員、產業參與者都增添了更多信心;同時也讓大家認識到人形機器人現有技術體系、方案存在的問題,讓人體科學引發更多的行業關注。此外,這次比賽也有望引導產業鏈展開高度協同。
明日開賽的無錫具身智能運動會,還有宇樹即將舉辦的機器人格鬥大賽,無疑將承接更多“檢閱”的目光——不僅是公衆對技術成熟度的審視,更是產業界對機器人“多場景突圍能力”的嚴苛驗證。
這一場場從“實驗室長跑”到“現實障礙賽”的跨越,恰似中國機器人產業的“雙重成人禮”:既要直面聚光燈下踉蹌學步的狼狽,也要在跌倒處重構技術信仰。而那些噴灑在賽道上的散熱劑、工程師陪跑的身影,終將在產業化馬拉松中沉澱爲新的起跑線。