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威海市環(huán)翠區(qū)、東莞市東城街道、湘潭市雨湖區(qū)、濟(jì)寧市兗州區(qū)、合肥市廬江縣、內(nèi)蒙古鄂爾多斯市杭錦旗、廣西桂林市陽朔縣、臨沂市沂南縣、江門市江海區(qū)、紹興市上虞區(qū)
溫州市樂清市、成都市新津區(qū)、上饒市萬年縣、宜春市袁州區(qū)、舟山市岱山縣、新鄉(xiāng)市新鄉(xiāng)縣、景德鎮(zhèn)市珠山區(qū)、開封市通許縣
哈爾濱市依蘭縣、綏化市明水縣、榆林市吳堡縣、廣安市前鋒區(qū)、重慶市城口縣
平?jīng)鍪徐`臺(tái)縣、達(dá)州市開江縣、重慶市南岸區(qū)、鄭州市惠濟(jì)區(qū)、十堰市鄖陽區(qū)、煙臺(tái)市海陽市、大同市天鎮(zhèn)縣、鶴壁市淇縣
晉城市陽城縣、駐馬店市驛城區(qū)、達(dá)州市萬源市、內(nèi)蒙古錫林郭勒盟蘇尼特右旗、三明市清流縣、金華市磐安縣、寶雞市麟游縣、景德鎮(zhèn)市昌江區(qū)
銅仁市印江縣、馬鞍山市含山縣、中山市三角鎮(zhèn)、樂東黎族自治縣利國鎮(zhèn)、內(nèi)蒙古呼倫貝爾市陳巴爾虎旗、咸陽市永壽縣
慶陽市慶城縣、周口市鄲城縣、淄博市沂源縣、銅川市王益區(qū)、運(yùn)城市萬榮縣、忻州市神池縣、成都市成華區(qū)、荊州市荊州區(qū)、信陽市潢川縣
北京市豐臺(tái)區(qū)、銅仁市松桃苗族自治縣、婁底市雙峰縣、平?jīng)鍪谐缧趴h、嘉峪關(guān)市峪泉鎮(zhèn)
大興安嶺地區(qū)漠河市、重慶市忠縣、廣州市花都區(qū)、寧夏吳忠市鹽池縣、內(nèi)江市資中縣、儋州市海頭鎮(zhèn)、太原市陽曲縣、莆田市涵江區(qū)、呂梁市交口縣、臨夏臨夏縣
岳陽市華容縣、中山市南頭鎮(zhèn)、普洱市景東彝族自治縣、廣西賀州市鐘山縣、呂梁市石樓縣、自貢市沿灘區(qū)、楚雄大姚縣、太原市迎澤區(qū)
武漢市東西湖區(qū)、南通市如皋市、樂山市井研縣、懷化市麻陽苗族自治縣、綏化市安達(dá)市、三明市永安市、宜昌市長陽土家族自治縣
宣城市宣州區(qū)、遵義市仁懷市、遼源市西安區(qū)、大同市廣靈縣、益陽市桃江縣、宜昌市興山縣、重慶市巴南區(qū)
東莞市樟木頭鎮(zhèn)、北京市通州區(qū)、麗江市古城區(qū)、惠州市博羅縣、蚌埠市五河縣
重慶市渝中區(qū)、眉山市彭山區(qū)、成都市郫都區(qū)、天津市武清區(qū)、郴州市嘉禾縣、福州市福清市、三門峽市盧氏縣、洛陽市西工區(qū)、廣安市鄰水縣、佛山市順德區(qū)
雙鴨山市饒河縣、池州市東至縣、內(nèi)蒙古通遼市扎魯特旗、昭通市大關(guān)縣、汕頭市龍湖區(qū)、煙臺(tái)市棲霞市、安慶市宿松縣、白銀市靖遠(yuǎn)縣、南昌市東湖區(qū)
錦州市凌河區(qū)、徐州市沛縣、貴陽市白云區(qū)、淮安市淮安區(qū)、永州市雙牌縣、岳陽市汨羅市、貴陽市息烽縣
梅州市五華縣、玉溪市峨山彝族自治縣、綿陽市梓潼縣、內(nèi)蒙古烏海市海南區(qū)、開封市龍亭區(qū)、廣西梧州市萬秀區(qū)、葫蘆島市南票區(qū)、延邊龍井市
東莞市莞城街道、贛州市龍南市、阿壩藏族羌族自治州松潘縣、煙臺(tái)市福山區(qū)、孝感市漢川市、長治市長子縣、昆明市五華區(qū)、黃山市屯溪區(qū)
榆林市定邊縣、黃南澤庫縣、韶關(guān)市新豐縣、九江市彭澤縣、黃岡市蘄春縣、涼山越西縣、甘南迭部縣
漢中市南鄭區(qū)、普洱市思茅區(qū)、邵陽市洞口縣、廣西南寧市賓陽縣、宜昌市枝江市
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白城市洮南市、德陽市綿竹市、定西市臨洮縣、廣西桂林市恭城瑤族自治縣、海北門源回族自治縣、綏化市海倫市、延邊龍井市、廣西南寧市賓陽縣、上海市楊浦區(qū)
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成都市蒲江縣、酒泉市肅北蒙古族自治縣、泉州市洛江區(qū)、宜春市袁州區(qū)、南京市六合區(qū)、威海市文登區(qū)、呂梁市方山縣、郴州市安仁縣、大興安嶺地區(qū)松嶺區(qū)、株洲市荷塘區(qū)
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黑河市嫩江市、廣西桂林市資源縣、南京市鼓樓區(qū)、果洛瑪沁縣、儋州市蘭洋鎮(zhèn)、臺(tái)州市溫嶺市、濮陽市清豐縣
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甘孜得榮縣、黔西南望謨縣、鶴崗市興山區(qū)、吉安市永豐縣、張掖市甘州區(qū)、惠州市博羅縣
文昌市龍樓鎮(zhèn)、慶陽市華池縣、景德鎮(zhèn)市昌江區(qū)、呂梁市孝義市、東莞市莞城街道、洛陽市嵩縣
牡丹江市東寧市、晉城市高平市、寶雞市鳳縣、永州市冷水灘區(qū)、內(nèi)蒙古呼倫貝爾市扎賚諾爾區(qū)、蘇州市虎丘區(qū)
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西安市未央?yún)^(qū)、內(nèi)蒙古興安盟扎賚特旗、麗江市華坪縣、郴州市桂陽縣、南陽市西峽縣、昆明市五華區(qū)、運(yùn)城市新絳縣、大同市新榮區(qū)、天津市寶坻區(qū)
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北京市順義區(qū)、濱州市濱城區(qū)、甘孜瀘定縣、麗江市寧蒗彝族自治縣、黃石市大冶市
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萬寧市和樂鎮(zhèn)、自貢市大安區(qū)、黔南都勻市、樂山市峨眉山市、徐州市邳州市、海南貴德縣、紹興市諸暨市、黃南同仁市、本溪市本溪滿族自治縣、德州市齊河縣
阜陽市潁東區(qū)、撫州市宜黃縣、內(nèi)蒙古包頭市九原區(qū)、晉中市榆次區(qū)、南陽市淅川縣、海南共和縣、泉州市晉江市
松原市乾安縣、廈門市翔安區(qū)、北京市西城區(qū)、肇慶市四會(huì)市、太原市萬柏林區(qū)、三明市大田縣、大理永平縣
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首場(chǎng)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?dòng)浾?| 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(huì)賽前會(huì)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(dòng)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(dòng)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(chǎng)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(tái)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(huì)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(dòng)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(hào)，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(duì)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(dòng)力和制動(dòng)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(jiǎn)單現(xiàn)場(chǎng)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(chǎng)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(huì)副主任梁靚向界面新聞介紹，像馬拉松測(cè)試人的耐力極限一樣，21公里的長期測(cè)試與不間斷奔襲也是對(duì)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(dòng)控制、續(xù)航能力。因此，賽事規(guī)則設(shè)計(jì)的初衷是鼓勵(lì)單臺(tái)機(jī)器人不換電池跑完全程，為此組委會(huì)除了按參賽隊(duì)名次高低評(píng)定冠軍、亞軍、季軍外，另外還設(shè)置了完賽獎(jiǎng)、最佳耐力獎(jiǎng)、等專項(xiàng)獎(jiǎng)，以鼓勵(lì)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(chǎng)景，不同場(chǎng)景對(duì)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(dòng)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(dòng)產(chǎn)生大量熱，散熱能力對(duì)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(tái)機(jī)器人最開始并不是為奔跑場(chǎng)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(dòng)給機(jī)器本體帶來極大的強(qiáng)度和磨損。“天工Ultra”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(dòng)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(huì)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(tái)競(jìng)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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