“天工Ultra”夺得全球首个人形机器人半程马拉松赛事冠军并创世界纪录      ■企业/供图

   4月19日,2025北京亦庄半程马拉松暨人形机器人半程马拉松在南海子公园鸣枪起跑,20支人形机器人参赛队伍与1.2万名跑者同场竞技,共赴一场人机共跑、科技与体育融合的赛事盛会。由京城机电参与组建的北京人形机器人创新中心自研的全尺寸人形机器人“天工Ultra”参赛,其用时2时40分42秒跑完21.0975公里,夺得全球首个人形机器人半程马拉松赛事桂冠并创世界纪录,创造人形机器人运动性能发展的全新标杆。

  在此次半程马拉松赛程中,人形机器人要面对长时间奔跑、复杂路况以及可能出现的突发状况等挑战。比赛现场,“天工Ultra”使用了无线领航技术,完成跟随导航和长程路径规划;依托于自身搭载的运控算法和多模态传感器,结合超宽带无线技术,引导机器人进行目标跟踪;计算自身位置,自主实时调整奔跑方向和速度,完成从赛事起点到达终点的奔跑。比赛过程中,“天工Ultra”使用电池快换技术,实现长时间作业的续航能力。

  “天工Ultra”身高约1.8米,体重约55公斤,对人形机器人来说,随着身高和体重的增加,对技术的挑战也呈指数级增长。人形机器人体型变大,不只大幅提高重心,还直接导致关节驱动系统需要提供更大扭矩并承受更高冲击。因此,运动控制算法需要应对更大惯性和动态平衡难题,能源消耗也将随负载提升而激增。人形机器人从小尺寸到全尺寸的“升级”意味着跨越了技术鸿沟。“天工Ultra”通过结构的持续优化,找到轻量化与刚强度的平衡点;加上巧妙的缓冲结构,实现腿足的刚柔耦合设计,最终达到在长距离奔跑后本体不损坏的目的。此外,其通过结构的优化设计、关节导热技术以及整机热仿真技术,使关节达到热平衡,让机器人可以长时间持续奔跑。

  在通用具身智能平台“慧思开物”的赋能下,“天工Ultra”凭借具身大小脑的高效协同,在长距离奔跑中展现出显著优势。在具身“大脑”端,“天工Ultra”通过多模态传感器融合,实时感知环境信息,动态调整速度和方向,即使遇到复杂地形和突发情况也可以及时调整运动状态,展现出更强的适应能力和稳定性;在具身“小脑”端,结合“天工Ultra”本体硬件的变化和半程马拉松比赛的复杂情况,依托自研的“基于状态记忆的预测型强化模仿学习”运动控制方法,不断优化策略和适配能力,实现高精度控制各关节协调运动,确保机器人持续奔跑时依然保持身体平衡。同时,其增加转弯、斜坡、崎岖路面等多种扰动训练,使机器人可以实时调整步态和全身动作,灵活应对复杂路况。“慧思开物”平台实现了感知、决策、执行完整闭环,大大提高了机器人在半程马拉松赛程中的稳定性和可靠性。

  “天工Ultra”完赛此次“半马”验证了北京人形机器人创新中心的技术创新成果,打开了人形机器人产业发展的全新应用空间。未来,升级后的“天工”在搭载“慧思开物”平台之后,除了拥有极强的运动能力外,还具备自然交互、任务精准规划、双臂协同灵巧操作、多技能执行等能力,可广泛应用于工业制造、物流分拣、特种作业等多领域,甚至参与家庭服务、养老陪护等,为社会生产和人类生活提供更多保障和便利。

  值得一提的是,全新一代“天工2.0”亮相此次比赛现场。相较于上一代机型,“天工2.0”在本体硬件、作业性能、操作应用等方面迎来全新升级。在本体硬件上,“天工2.0”采用自研一体化关节,具备高精度、大扭矩特点,显著提升运动性能以及复杂场景的适应性;在性能表现上,“天工2.0”搭载自研双电池快换电系统,突破了带电设备电池热插拔换电,实现了首个工业级机器人永续作业能力,并配合多工况能耗控制技术,具备远超前代的续航能力。同时,“天工2.0”具备工业级上肢负载能力和全自由度灵活下肢系统,为复杂场景作业奠定技术基础;在操作应用上,“天工2.0”的端侧智能计算平台计算能力已达全球领先水平,为实时智能决策提供技术支撑。

  “在这场全球首创的赛事中,人形机器人与人同场竞技,不仅能借助极限场景倒逼技术突破、展现标杆性应用成果,还能激发社会对‘人机共生’的深度探讨,进而提升公众认知,促进机器人产业加速落地。”北京经开区管委会副主任梁靓表示。

  据悉,北京亦庄将持续深化机器人产业生态建设,重点推动本体企业与具身智能企业协同创新,促进产学研深度融合,加快突破关键核心技术,将赛事的影响力转化为支持人形机器人产业化落地的动力,加速构建国内领先、国际一流的具身智能机器人产业领航示范新城。