“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(jī)器人的真實(shí)水平”。近日，上海卓益得機(jī)器人有限公司創(chuàng)始人、上海理工大學(xué)教授李清都在接受新京報(bào)貝殼財(cái)經(jīng)記者采訪時(shí)如是說，機(jī)器人跌跌撞撞的情況真實(shí)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(gè)人形機(jī)器人半程馬拉松引起全球關(guān)注。20支參賽隊(duì)伍中共有六支參賽隊(duì)伍完賽，其中，來自北京人形機(jī)器人創(chuàng)新中心的天工用時(shí)2小時(shí)40分42秒成功奪冠，松延動(dòng)力小頑童隊(duì)獲得亞軍，李清都公司的行者二號(hào)隊(duì)獲得季軍。
賽道即考場(chǎng)，此次人形機(jī)器人半馬的賽道設(shè)計(jì)堪稱“魔鬼級(jí)”。21.0975公里的賽程中，9°的坡度挑戰(zhàn)著機(jī)器人的平衡極限，6個(gè)左轉(zhuǎn)道與8個(gè)右轉(zhuǎn)道的頻繁轉(zhuǎn)向?qū)\(yùn)動(dòng)算法提出嚴(yán)苛要求，而全程無折返的線性路徑則考驗(yàn)著機(jī)器人的續(xù)航與實(shí)時(shí)決策能力。
與此同時(shí)，本次比賽也出現(xiàn)了“跌倒”名場(chǎng)面，引發(fā)熱議。從實(shí)驗(yàn)室走向真實(shí)賽道，是宣傳視頻里高大上的機(jī)器人“現(xiàn)出原形”了嗎？舉辦人形機(jī)器人馬拉松的意義到底是什么？通過這次實(shí)踐，能夠?qū)θ诵螜C(jī)器人行業(yè)發(fā)展帶來哪些促進(jìn)作用？機(jī)器人應(yīng)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(bào)貝殼財(cái)經(jīng)記者專訪了北京人形機(jī)器人創(chuàng)新中心總經(jīng)理熊友軍、北京人形機(jī)器人創(chuàng)新中心首席技術(shù)官（CTO）唐劍、上海卓益得機(jī)器人有限公司創(chuàng)始人、上海理工大學(xué)教授李清都、樂聚（深圳）機(jī)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(gè)人形機(jī)器人半程馬拉松，天工Ultra首個(gè)沖線。新京報(bào)記者 李木易 攝
機(jī)器人應(yīng)不應(yīng)該跑馬拉松？
機(jī)器人走出實(shí)驗(yàn)室讓老百姓知道真實(shí)發(fā)展水平，馬拉松還將大幅提升人形機(jī)器人創(chuàng)業(yè)氛圍、研究氛圍
“這不只是簡(jiǎn)單的體育競(jìng)技，更是對(duì)技術(shù)突破、產(chǎn)業(yè)發(fā)展的‘極限測(cè)試’?！?熊友軍對(duì)新京報(bào)記者如此表示。在李清都看來，本次人形機(jī)器人馬拉松最大的意義之一在于，讓機(jī)器人走出實(shí)驗(yàn)室，走向真實(shí)賽道。平時(shí)機(jī)器人公司對(duì)外宣傳得很炫酷的視頻，把老百姓的心理預(yù)期吊得太高了，然后通過這次賽事直播，看到機(jī)器人翻車場(chǎng)面，能正確認(rèn)識(shí)機(jī)器人發(fā)展的真實(shí)階段。
李清都稱，“機(jī)器人跑馬拉松其實(shí)是很有必要的”。人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)落地之前需要多方面驗(yàn)證。馬拉松是一個(gè)極限測(cè)試，如果人形機(jī)器人能跑下馬拉松，不僅能驗(yàn)證機(jī)器人下盤的移動(dòng)能力，包括機(jī)械的抗疲勞測(cè)試、續(xù)航能力等，最起碼代表機(jī)器人的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，續(xù)航可期，為未來走入工業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景和家庭打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，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(huì)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(fù)雜路況，這些都是對(duì)機(jī)器人本體、感知、運(yùn)控算法等的全方位考驗(yàn)，同時(shí)長(zhǎng)距離還對(duì)續(xù)航能力提出挑戰(zhàn)。
“就像1894年法國(guó)首次舉辦汽車比賽一樣，現(xiàn)場(chǎng)雖然出現(xiàn)了很多問題，也有很多人在質(zhì)疑這場(chǎng)比賽是否有必要存在。但在這場(chǎng)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(dòng)了汽車產(chǎn)業(yè)的廣泛應(yīng)用和繁榮?！碧苿Ρ硎尽?br />
唐劍認(rèn)為，“天工整體表現(xiàn)非常符合預(yù)期，這主要是指它的整體速度以及完成時(shí)間。也不用避諱，大家都看到天工中途有一次摔跤，那是因?yàn)殡姵厥?，這也是偶爾會(huì)出現(xiàn)的故障?！薄?br />
冠軍選手天工正是由北京人形機(jī)器人創(chuàng)新中心研發(fā)。唐劍稱，機(jī)器人的作用當(dāng)然不只是跑步，就像此前所說，馬拉松賽場(chǎng)對(duì)人形機(jī)器人來說更多是一個(gè)技術(shù)驗(yàn)證的考試，通過比賽對(duì)技術(shù)性能、可靠性、穩(wěn)定性做一次極限驗(yàn)證。最終結(jié)果證明我們?cè)诒倔w結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、具身小腦、具身大腦、能耗管理、散熱系統(tǒng)等多個(gè)維度都經(jīng)受住了半程馬拉松的嚴(yán)苛考驗(yàn)，而這些才是人形機(jī)器人大規(guī)模落地應(yīng)用的基礎(chǔ)。
“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(shí)更多的人想看機(jī)器人。通過這次比賽，人形機(jī)器人的創(chuàng)業(yè)氛圍、研究氛圍會(huì)得到大幅度提升?！崩钋宥急硎?。該公司的機(jī)器人行者二號(hào)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(yàn)證技術(shù)性能，比如過程中能否不換電池從頭跑到尾，因?yàn)槔m(xù)航能力是困擾機(jī)器人領(lǐng)域數(shù)十年的問題，如果這個(gè)問題解決了，本質(zhì)上得到了一個(gè)突破，這個(gè)意義比跑馬拉松拿名次意義更大。
“我就是想驗(yàn)證一下，這個(gè)機(jī)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(jī)器人重點(diǎn)就是兩個(gè)瓶頸，一個(gè)是電池的能量密度，一個(gè)是電機(jī)的功率密度。這兩個(gè)瓶頸不突破的話，人形機(jī)器人想落地非常難，所以我們現(xiàn)在重點(diǎn)是想通過肌腱驅(qū)動(dòng)和仿生的技術(shù)，突破這個(gè)核心問題?！崩钋宥既缡钦f。
在常琳看來，人形機(jī)器人參與馬拉松是對(duì)性能和算法等核心能力的檢驗(yàn)。此次，清華通班學(xué)生團(tuán)隊(duì)用樂聚“夸父”參賽，兩周調(diào)試后順利完賽，以“輕量級(jí)開發(fā)”驗(yàn)證了“夸父”高穩(wěn)定的長(zhǎng)時(shí)間續(xù)航及開發(fā)價(jià)值，更跑通了產(chǎn)學(xué)研協(xié)同的“創(chuàng)新馬拉松”。
機(jī)器人還有哪些方面需要繼續(xù)改進(jìn)？
突破續(xù)航瓶頸、運(yùn)動(dòng)控制算法等技術(shù)
本次人形機(jī)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。“正常續(xù)航能夠連續(xù)走6個(gè)小時(shí)，跑步續(xù)航至少4個(gè)小時(shí)。但因?yàn)檫@次比賽規(guī)則要求，隊(duì)員體力受限，不敢跑太快，這些技術(shù)人員平時(shí)運(yùn)動(dòng)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(rèn)為，遙操作反而對(duì)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(fèi)勁，還需要將控制策略做得更好。
“我們的機(jī)器人前面是有一位領(lǐng)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(lǐng)跑者是一位運(yùn)動(dòng)員，身上有UWB標(biāo)簽，機(jī)器人身上有無線的發(fā)射器，負(fù)責(zé)發(fā)射無線信號(hào)并且回收，然后利用算法與領(lǐng)跑者保持相對(duì)固定的距離和角度，實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)。然后后面兩個(gè)人員主要是起到保護(hù)作用?！碧苿μ岬?。
在外界看來，自主導(dǎo)航似乎是很成熟的技術(shù)，但唐劍表示也不盡然。自主導(dǎo)航在自動(dòng)駕駛上是開發(fā)了非常多年，相對(duì)比較成熟。但人形機(jī)器人全身的關(guān)節(jié)很多，控制完全不是一個(gè)層次，控制復(fù)雜度是幾何級(jí)數(shù)的增長(zhǎng)。
“人形機(jī)器人的自主導(dǎo)航在產(chǎn)業(yè)界沒有比較標(biāo)準(zhǔn)的參考性設(shè)計(jì)，自動(dòng)駕駛的算法也絕對(duì)不可能直接應(yīng)用到機(jī)器人上。比如路徑規(guī)劃的算法，可能可以借鑒自動(dòng)駕駛的算法，但機(jī)器人能非常完美遵循規(guī)劃軌跡其實(shí)極其難，這個(gè)是非常大的難點(diǎn)。我們目前正在攻關(guān)這個(gè)難點(diǎn)，大概今年年中有自主導(dǎo)航的突破?！碧苿榻B。
李清都提到，機(jī)器人不換電的最大的難點(diǎn)主要是在機(jī)器人的仿生設(shè)計(jì)和運(yùn)動(dòng)控制算法上做了突破。采用類人機(jī)械仿生，比如火烈鳥跑得快又能飛，腿又細(xì)又長(zhǎng)，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(shè)計(jì)機(jī)器人的控制算法，從根本上突破機(jī)器人的續(xù)航瓶頸。
續(xù)航瓶頸主要受限于電機(jī)的功率密度和電池的能量密度。李清都介紹，電機(jī)每年的增長(zhǎng)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(shè)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(jī)器人的續(xù)航非常關(guān)鍵。
在突破續(xù)航的同時(shí)，還采用機(jī)械方式讓機(jī)器人更加安全，更加輕量化。傳統(tǒng)方式的機(jī)器人會(huì)受限于“功率，一般都比較重，大概有五六十公斤。而這個(gè)機(jī)器人大概在30公斤，在身高和負(fù)載相同的情況下是最重要的突破?！崩钋宥急硎尽?br />
如何成為幫助人類的“生產(chǎn)力”？
應(yīng)對(duì)人口老齡化及少子化，機(jī)器人將在工業(yè)制造、特種作業(yè)、商業(yè)服務(wù)等領(lǐng)域逐步規(guī)模化落地
“網(wǎng)上機(jī)器人視頻炫酷，會(huì)讓老百姓覺得機(jī)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(jī)器人目前水平，也不至于太害怕，但也不至于完全沒有信心?！崩钋宥继岬馈?br />
唐劍認(rèn)為，人形機(jī)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(lǐng)域的技術(shù)突破轉(zhuǎn)化為公眾可感知的社會(huì)事件。它不僅是一場(chǎng)體育賽事，更成為公眾理解機(jī)器人技術(shù)、參與科技發(fā)展的橋梁，為未來人機(jī)共存的社會(huì)圖景奠定認(rèn)知基礎(chǔ)。
“當(dāng)前的具身智能產(chǎn)業(yè)已經(jīng)進(jìn)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(jī)器人提供了展現(xiàn)能力的舞臺(tái)，也搭建了一個(gè)行業(yè)交流平臺(tái)，促進(jìn)行業(yè)間的溝通了解，推動(dòng)整個(gè)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(chǎng)景為牽引，路徑清晰地推動(dòng)人形機(jī)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(dòng)技術(shù)轉(zhuǎn)化；商服領(lǐng)域，樂聚“夸父”在多地展廳擔(dān)任講解員。第二階段，工業(yè)智造領(lǐng)域，“夸父”已經(jīng)在一汽、亨通、海晨物流等重復(fù)枯燥、危險(xiǎn)場(chǎng)景作業(yè)，目前已在一汽紅旗工廠實(shí)現(xiàn)多機(jī)長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)作業(yè)。第三階段，通用服務(wù)領(lǐng)域，樂聚與中國(guó)移動(dòng)、中國(guó)電信、海爾、海信等合作，探索人形機(jī)器人在家庭服務(wù)等場(chǎng)景的應(yīng)用。希望真正推動(dòng)人形機(jī)器人服務(wù)于千行百業(yè)，千家萬戶。
唐劍稱，人類文明的進(jìn)步史，本質(zhì)上是一部將人類自身從危險(xiǎn)、重復(fù)、高負(fù)荷勞動(dòng)中解放的歷史。作為當(dāng)前最尖端和前沿的科技領(lǐng)域，我們當(dāng)然希望人形機(jī)器人能夠更進(jìn)一步，去替代我們做一些對(duì)人類生命安全有威脅的任務(wù)，以及彌補(bǔ)勞動(dòng)力不足，完成繁瑣和重復(fù)的各類工作，從而提升社會(huì)整體生產(chǎn)力和生產(chǎn)效率。
“當(dāng)然這還需要整個(gè)產(chǎn)業(yè)長(zhǎng)時(shí)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(yù)計(jì)我們將看到機(jī)器人在工業(yè)制造、特種作業(yè)、商業(yè)服務(wù)等領(lǐng)域逐步規(guī)?；涞氐那榫??！碧苿φJ(rèn)為。
李清都積極暢想未來人機(jī)共融的生活場(chǎng)景。他認(rèn)為，發(fā)展人形機(jī)器人還有一個(gè)重要的戰(zhàn)略意義，比如應(yīng)對(duì)老齡化和少子化?！白鰴C(jī)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(diǎn)。人將來需要兩臺(tái)機(jī)器人：一臺(tái)替你去工作，一個(gè)照顧你的生活”。
他表示，當(dāng)未來人口斷崖式下降的時(shí)候，人形機(jī)器人的優(yōu)勢(shì)會(huì)體現(xiàn)出來。能跑完馬拉松的機(jī)器人體格基本強(qiáng)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(wù)，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(jī)器人去完成。
新京報(bào)貝殼財(cái)經(jīng)記者陳維城
編輯 金彧 徐倩
校對(duì) 楊利
