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北京市海淀區(qū)、六盤水市盤州市、黔南甕安縣、昭通市綏江縣、七臺河市茄子河區(qū)
永州市道縣、呂梁市交口縣、寧波市寧海縣、重慶市秀山縣、廣西河池市南丹縣、涼山會理市、廣西桂林市荔浦市、金華市浦江縣、六安市金寨縣
長沙市長沙縣、九江市柴桑區(qū)、三明市大田縣、合肥市包河區(qū)、滁州市鳳陽縣
漳州市龍文區(qū)、嘉峪關(guān)市文殊鎮(zhèn)、運(yùn)城市鹽湖區(qū)、衡陽市珠暉區(qū)、商丘市民權(quán)縣
內(nèi)蒙古呼和浩特市武川縣、梅州市興寧市、盤錦市大洼區(qū)、安陽市龍安區(qū)、陵水黎族自治縣本號鎮(zhèn)
荊州市監(jiān)利市、菏澤市牡丹區(qū)、鞍山市立山區(qū)、肇慶市鼎湖區(qū)、昆明市安寧市
樂山市井研縣、內(nèi)蒙古阿拉善盟阿拉善右旗、永州市江永縣、內(nèi)蒙古錫林郭勒盟二連浩特市、金華市武義縣、汕頭市濠江區(qū)、安慶市太湖縣、韶關(guān)市乳源瑤族自治縣
萬寧市三更羅鎮(zhèn)、武漢市江岸區(qū)、景德鎮(zhèn)市珠山區(qū)、廣西崇左市天等縣、福州市臺江區(qū)、綿陽市三臺縣
泉州市金門縣、重慶市北碚區(qū)、郴州市桂陽縣、自貢市榮縣、天水市張家川回族自治縣、蘭州市紅古區(qū)、定安縣翰林鎮(zhèn)、廣西桂林市疊彩區(qū)、泉州市石獅市
內(nèi)蒙古錫林郭勒盟錫林浩特市、銅川市印臺區(qū)、吉安市青原區(qū)、宿遷市宿城區(qū)、蕪湖市鳩江區(qū)、南昌市安義縣、廣西柳州市柳南區(qū)、達(dá)州市大竹縣、臨汾市浮山縣
黃岡市羅田縣、懷化市會同縣、臨夏和政縣、畢節(jié)市金沙縣、揚(yáng)州市邗江區(qū)、瓊海市萬泉鎮(zhèn)、西安市閻良區(qū)
安順市西秀區(qū)、南京市溧水區(qū)、阿壩藏族羌族自治州小金縣、運(yùn)城市芮城縣、天津市靜海區(qū)
涼山喜德縣、商丘市民權(quán)縣、鐵嶺市昌圖縣、上海市閔行區(qū)、定西市岷縣、平頂山市舞鋼市、大連市西崗區(qū)、萬寧市北大鎮(zhèn)、海北門源回族自治縣、九江市瑞昌市
廣州市天河區(qū)、十堰市張灣區(qū)、慶陽市西峰區(qū)、德陽市綿竹市、重慶市秀山縣、洛陽市汝陽縣、普洱市景谷傣族彝族自治縣
巴中市平昌縣、重慶市榮昌區(qū)、龍巖市長汀縣、雞西市滴道區(qū)、麗水市景寧畬族自治縣、臨高縣臨城鎮(zhèn)
樂東黎族自治縣萬沖鎮(zhèn)、遵義市余慶縣、萬寧市南橋鎮(zhèn)、無錫市錫山區(qū)、大理彌渡縣
湛江市徐聞縣、定西市渭源縣、樂東黎族自治縣鶯歌海鎮(zhèn)、阿壩藏族羌族自治州紅原縣、濱州市沾化區(qū)、南陽市內(nèi)鄉(xiāng)縣、涼山德昌縣、開封市禹王臺區(qū)、牡丹江市海林市
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廈門市集美區(qū)、內(nèi)蒙古阿拉善盟額濟(jì)納旗、青島市黃島區(qū)、大連市瓦房店市、海北海晏縣、淮北市杜集區(qū)、東莞市東城街道、甘孜瀘定縣、渭南市蒲城縣
合肥市瑤海區(qū)、韶關(guān)市武江區(qū)、佳木斯市富錦市、蚌埠市懷遠(yuǎn)縣、長沙市長沙縣
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張家界市永定區(qū)、臨沂市蘭山區(qū)、臨滄市云縣、陵水黎族自治縣椰林鎮(zhèn)、駐馬店市新蔡縣、武漢市漢陽區(qū)、昌江黎族自治縣叉河鎮(zhèn)、滁州市明光市
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首場機(jī)器人半程馬拉松決出冠軍，21公里賽程考驗(yàn)了哪些能力？|界面新聞 · 科技
界面新聞記者 | 李彪
界面新聞編輯 | 文姝琪
21公里，用時(shí)2個(gè)小時(shí)40分鐘，全程保持7至8公里勻速奔跑，在北京亦莊首次舉辦的人形機(jī)器人半程馬拉松比賽中，北京人形機(jī)器人創(chuàng)新中心旗下“天工機(jī)器人Ultra"贏得冠軍。
此次人形機(jī)器人半程馬拉松以亦莊南海子公園為起點(diǎn)，通明湖信息城為終點(diǎn)，總路程21.0975公里，比賽地形環(huán)境包含平地、坡道，坡道最大坡度9度，全程線路共包括6個(gè)左轉(zhuǎn)道、8個(gè)右轉(zhuǎn)道，最小轉(zhuǎn)彎角90度，考驗(yàn)機(jī)器人奔跑時(shí)轉(zhuǎn)彎的平衡能力，終點(diǎn)前還設(shè)置了一段1.5公里的直道，考驗(yàn)機(jī)器人的沖刺速度。賽事委員會賽前會為人形機(jī)器人賽隊(duì)提供線路的GPS坐標(biāo)數(shù)據(jù)。
比賽共有20支隊(duì)伍?，參賽機(jī)器人包括北京人形機(jī)器人創(chuàng)新中心旗下的天工Ultra、宇樹機(jī)器人旗下的宇樹G1、眾擎機(jī)器旗下PMOI、中科慧靈、松延動力、鈦虎機(jī)器人、華中科技大學(xué)、北京科技職業(yè)大學(xué)等高校及民間組織研發(fā)設(shè)計(jì)的機(jī)器人。機(jī)器人尺寸各異，尺寸最大的天工Ultra機(jī)器人身高180厘米，體重52千克，接近一個(gè)成年人的體型。最小尺寸的“小巨人機(jī)器人”身高有75厘米，重量只有10千克。
圖：視覺中國比賽采用“人機(jī)共跑”的形式。出于安全考慮，人類馬松拉運(yùn)動員被分在賽道右側(cè)，參賽機(jī)器人在左側(cè)的專用賽道內(nèi)比賽，中間以護(hù)欄隔開。按照比賽規(guī)則，包括人類領(lǐng)跑員在內(nèi)，每支賽隊(duì)最多可安排3名參賽選手同時(shí)進(jìn)入賽道，現(xiàn)場大多數(shù)隊(duì)伍都是采用了“一名人類領(lǐng)跑員+一名控制員+機(jī)器人”的配置。
每臺參賽機(jī)器人必須為雙足人形，比賽過程中雙足行走或奔跑，禁用輪式結(jié)構(gòu)。據(jù)組委會介紹，各參賽隊(duì)伍采用的奔跑行進(jìn)技術(shù)大致有兩種：其一是通過控制器推動機(jī)器人前進(jìn)；另一種則是采用了UWB定位技術(shù)，通過引導(dǎo)員在機(jī)器人行進(jìn)路線前方給予信號，使選手完成自主通行。
7點(diǎn)30分，裁判員鳴槍示意比賽開始后，天工Ultra人型機(jī)器人率先起跑出發(fā)。比賽采用間隔出發(fā)，參賽機(jī)器人依次發(fā)槍起跑，每個(gè)參賽機(jī)器人出發(fā)時(shí)間間隔1-2分鐘，保證在參賽機(jī)器人間距在1米以上。
在比賽過程中，賽道內(nèi)設(shè)置多個(gè)補(bǔ)給站，賽隊(duì)可在補(bǔ)給站內(nèi)更換電池、機(jī)器人及領(lǐng)跑員。每支參賽隊(duì)伍都配有一名隨行裁判，全程跟隨判罰。更換機(jī)器人或更換電池需要向隨行裁判示意，獲得同意后進(jìn)行換電池、更換機(jī)器人的操作。其中，換電池不停表，時(shí)間計(jì)入比賽計(jì)時(shí)，更換機(jī)器人須罰時(shí)。機(jī)器人最終的成績?yōu)楸荣愑?jì)時(shí)與罰時(shí)總和。
40分鐘左右，最先出發(fā)的“天工機(jī)器人Ultra”保持每小時(shí)8至9公里速度勻速奔跑，到達(dá)5公里補(bǔ)給站第一次更換電池，花1分鐘50秒完成換電。
比賽過程中，隊(duì)伍后的機(jī)器人都有遇上摔倒、換電、更換機(jī)器人的情況，中途還有后出發(fā)的機(jī)器人反超了前位機(jī)器人。沿途的街道與山坡上都聚集了大量觀眾拍照、為機(jī)器人高呼加油。
2小時(shí)左右，“天工機(jī)器人Ultra"奔跑通過一段相對狹窄的直道時(shí)失去平衡摔倒。據(jù)同步直播介紹，在真實(shí)環(huán)境多種復(fù)雜路況奔跑，機(jī)器人需要具備精準(zhǔn)調(diào)整步伐、姿態(tài)，控制好動力和制動的能力，路面寬度、地面平整度等許多原因都可能導(dǎo)致機(jī)器人摔倒。經(jīng)過簡單現(xiàn)場調(diào)試后，天工機(jī)器人未更換機(jī)器人重新出發(fā)。
10點(diǎn)14分，“天工機(jī)器人Ultra”沖線第一個(gè)到達(dá)終點(diǎn)，全程換電3次，未更換機(jī)器人。據(jù)工作人員現(xiàn)場接受采訪解釋，比賽中的那次摔倒因?yàn)殡姵仫@示不準(zhǔn)確、電池容量不足導(dǎo)致機(jī)器人失去平衡。
圖：視覺中國賽事的主辦方北京經(jīng)開區(qū)管委會副主任梁靚向界面新聞介紹，像馬拉松測試人的耐力極限一樣，21公里的長期測試與不間斷奔襲也是對人形機(jī)器人多項(xiàng)技術(shù)能力的綜合考驗(yàn)，包括真實(shí)開放環(huán)境中的環(huán)境感知與運(yùn)動控制、續(xù)航能力。因此，賽事規(guī)則設(shè)計(jì)的初衷是鼓勵單臺機(jī)器人不換電池跑完全程，為此組委會除了按參賽隊(duì)名次高低評定冠軍、亞軍、季軍外，另外還設(shè)置了完賽獎、最佳耐力獎、等專項(xiàng)獎，以鼓勵機(jī)器人堅(jiān)持跑完比賽。
機(jī)器人的設(shè)計(jì)需要緊密貼合應(yīng)用場景，不同場景對機(jī)器人性能有不同側(cè)重。以馬拉松為例，馬拉松賽程長，機(jī)器人關(guān)節(jié)需具備高功率密度，以提供足夠力量和耐力，保證動作穩(wěn)定輸出，承受長時(shí)間持續(xù)奔跑帶來的屈伸、身體重量和沖擊力。此外，關(guān)節(jié)持續(xù)運(yùn)動產(chǎn)生大量熱，散熱能力對于機(jī)器人持續(xù)穩(wěn)定跑完全程至關(guān)重要。
記者了解到，此次參加比賽的多臺機(jī)器人最開始并不是為奔跑場景設(shè)計(jì)，許多團(tuán)隊(duì)都提前花時(shí)間為備戰(zhàn)馬拉松做了專項(xiàng)優(yōu)化與調(diào)試。
天工機(jī)器人團(tuán)隊(duì)發(fā)言人魏加靈接受界面新聞采訪介紹，身高1米8、重52公斤的“天工Ultra”因其大功率的一體化關(guān)節(jié)、低慣量腿部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，在奔跑速度上極具爆發(fā)力，先天條件適應(yīng)奔跑。而為了備戰(zhàn)馬拉松，團(tuán)隊(duì)重點(diǎn)解決機(jī)器本體的可靠性和穩(wěn)定性、關(guān)節(jié)發(fā)熱等問題。機(jī)器人奔跑時(shí)，雙腳交替重踏地面，持續(xù)的沖擊和振動給機(jī)器本體帶來極大的強(qiáng)度和磨損?！疤旃ltra”通過結(jié)構(gòu)的持續(xù)優(yōu)化，找到輕量化與剛強(qiáng)度的平衡點(diǎn)，加上緩沖結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)腿足的剛?cè)狁詈显O(shè)計(jì)，最終達(dá)到長距離奔跑本體不損壞。此外，團(tuán)隊(duì)通過結(jié)構(gòu)的輕量化設(shè)計(jì)、關(guān)節(jié)導(dǎo)熱技術(shù)以及風(fēng)冷散熱技術(shù)，使關(guān)節(jié)達(dá)到熱平衡，讓機(jī)器人可以長時(shí)間持續(xù)奔跑。
圖：視覺中國上海卓益德機(jī)器人創(chuàng)始人李清都在采訪中告訴記者，續(xù)航是團(tuán)隊(duì)在進(jìn)行機(jī)器人設(shè)計(jì)時(shí)所做的一項(xiàng)重要突破，機(jī)器人續(xù)航需要電機(jī)功率功率密度和電池能量密度的限制。突破這一難題后，公司的機(jī)器人可以做到連續(xù)走6個(gè)小時(shí)、奔跑4個(gè)小時(shí)不換電池。
松延動力機(jī)器人投資方、首程資本管理合伙人朱方文認(rèn)為，現(xiàn)階段人形機(jī)器人供應(yīng)鏈極不成熟，將現(xiàn)有的工業(yè)機(jī)器人、協(xié)作機(jī)器人的零部件應(yīng)用到人形機(jī)器人上，會存在發(fā)熱、能耗高、穩(wěn)定性差等問題，這些問題無法靠單一的零部件改進(jìn)解決，需要機(jī)器人本體設(shè)計(jì)在一體化關(guān)節(jié)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、算法適配上綜合改進(jìn)。相比于奔跑速度或者名次，產(chǎn)業(yè)界更關(guān)注各家機(jī)器人的能耗情況、故障率、故障修復(fù)時(shí)間、故障點(diǎn)位、賽后機(jī)器人的損毀率等指標(biāo)，借助主機(jī)廠這次在馬拉松的同臺競技，促進(jìn)整個(gè)人形機(jī)器人行業(yè)的快速迭代。
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