“捂脸跑”拿下冠军的机器人，是“自己思考”出来的？｜封面头条

（来源：封面新闻）

封面新闻记者 边雪

8月23日，在第二届世界人形机器人运动会第二天，400米小型组决赛的跑道上，一个身高约1.35米的身影以极其独特的姿态冲过终点：双臂抬到脸旁，身体大幅前倾，双手几乎捂住了面部。远远看去，像是一个害羞的小姑娘在狂奔。

45.66秒冲线，天工Omni夺冠。现场观众哄笑起来。社交媒体上，“捂脸跑”三个字迅速登上热搜。人们给这个跑姿起了各种名字：“娇羞式奔跑”“害羞狂奔”“双手掩面”。

但很少有人知道，这个看起来充满“人性”的姿态，并不是工程师刻意设计的。赛后，北京人形机器人创新中心运动控制算法专家韩刚在接受采访时表示，机器人在整个奔跑过程中，膝盖跟地面距离非常近，重心压得非常低。“尤其过弯的时候，整个身体就倾斜过来了，动作非常极限。但是手摆动比较小，整个身体像一个恐龙一样往前倾。”

天工Omni捂脸跑姿。（北京人形供图）

看起来像“害羞”的机器人，实际上想的只有一件事：跑得更快。

“不是找了个小姑娘让它学”

韩刚表示，并不是找了个“小姑娘”去模仿跑姿，这都是天工Omni“自己思考”出来的。

“一开始我们设计的是正常人百米跑步的模式，但这个机器人是在仿真里不断用数据迭代出来的，它在学的时候，可能就感觉‘捂脸跑’比摆臂跑更舒服，所以这是它自己迭代出来的方式。”韩刚说。

对于跑步的程序，工程师们给机器人设定的初始目标是“跑得快”，至于怎么跑，是摆臂还是捂脸，是昂首挺胸还是弯腰弓背，机器人自己在仿真环境里一遍遍试，一遍遍摔，最后“选”出了这个看起来有些滑稽、但效率最高的方案。

这背后，是一套基于强化学习的训练架构。“这和教育小朋友很像，表现好了会有奖励，表现不好也会有批评。”韩刚打了个比方解释道：“在仿真里我们会有一些大的方向的引导，比如说速度、发热，但是具体怎么办，我们也不知道它会怎么跑。通过奖励去驱动它，它自己去不断地尝试学习，不断地跌倒重来调整，最后发现这种姿势可以达到你的要求了，同时我自己也很舒服。”

韩刚表示，机器人如果快速摆臂，肩部的负载会很大，可能导致关节发热。“捂脸跑”恰好规避了这个问题：肩部不用高频摆动，发热风险降低，能耗也更小。与此同时，机器人的腰部和腿部更强，通过扭腰扭胯来保持平衡，比摆臂效率更高。“它感觉这样更舒服。”

这种“让机器人自己摸索”的思路，正在改写人形机器人运动控制的技术路径。韩刚说：“强化学习这种方式，很难人为设计去实现。以前我们会写方程，去规划它的每一个动作，去描述它每一个状态，但实际上很多时候你很难把它写清楚。但是强化学习就不需要这些，它都是自己基于数据驱动去写出来的。”

用一年时间提速迭代

从88秒到38秒

“捂脸跑”的机器人除了因为动作出圈，还因为它真的快。记者注意到，就在小型组决赛前不久，同属天工队的大型组选手天工Ultra以38.15秒的成绩拿下400米大型组冠军。人类男子400米世界纪录是43.03秒，机器人不仅赢了人类，还快了将近5秒。

直播截图。

首届世界人形机器人运动会400米决赛的冠军成绩是1分28秒03。从88秒到38秒，机器人的迭代只用了一年的时间。

北京人形机器人创新中心人形部负责人郭宜劼在接受采访时透露了背后的关键技术升级：关节转矩和转速的大幅提升、算法学习强化和训练方式的迭代、电器件可靠性的升级，以及针对“小脑”能力的开发。“机器人关节转矩和转速都有了大幅提升。这主要基于机器人算法学习强化和训练方式迭代。”郭宜劼说。

硬件和算法协同进化，让天工Ultra在100米预赛中跑出了9.39秒的成绩。开幕式上的原地跳高展示中，天工Ultra更是跳出了2.8843米，超过了2.45米的人类男子跳高世界纪录。但速度的提升，从来不只是“让腿迈得更快”那么简单。

机器人的操作员“消失”了？

今年运动会还有一个很明显的变化，就是人类操作员“消失”了。

记者注意到，去年的田径比赛中，现场有不少人类操作员跟着机器人一起奔跑，甚至还出现过机器人把人类撞倒的情况。“今年，除了障碍赛外，其余项目都要求机器人全自主完成，起跑由操作人员向机器人下达一次指令，起跑后全程由机器人自主决策、自主跑动。”郭宜劼告诉记者：“本届田径赛项应该都是要求全自主，在比赛前会允许控制员把机器人遥控到起跑线前，随着发令枪响之后，控制员启动开始按键。剩下的后续过程就是全部由机器人自己去完成。”

这也意味着机器人不仅要跑得快，还要自己认路、自己过弯、自己调整姿态。

去年的机器人主要采用“巡线”方式，通过识别跑道线来导航。今年则升级为通过定位建图进行自主导航，不再需要一直“盯着”赛道线。韩刚透露，机器人的头部装了雷达，能够完成场馆内的全局定位。“它在场馆的任何一个位置，都能知道自己身在何处，这样便可规划出某条跑道的路线。”

这种技术变化，对于机器人未来真正进入现实环境可能更加重要。现实中的巡检、物流和抢险救灾场景，不会永远提供一条清晰的白线。机器人需要一边高速移动，一边判断自己在哪里、应该往哪里走。

400米和1500米的比赛，则对自主导航提出了更严苛的考验。郭宜劼说，“人形机器人在高速奔跑时，过弯的规范和自主导航，其实和摩托车都已经比较接近了。”

郭宜劼在谈及当前运动表现所处的阶段时说：“当下能体现出的是运动性能都已经到达了一定的高度，但是我们如何把这些能够体现出来的很高的性能，真正变成稳定可靠的这种能力，这个阶段还是需要大家去进一步成熟的。”郭宜劼表示，跑得快、跳得高，天工都做到了。但产业化的关键在于，把这些“可展示的高性能”转化为“可信赖的通用能力”。

机器人比赛画面。（直播截图）

郭宜劼认为，未来，人形机器人的落地路径分两步走：第一步，以半自动化的形式进入社会提供服务；第二步，随着大脑智能的不断开发，与可自由控制的本体深度结合，真正释放具身智能的价值。“我们希望把人形机器人的全身控制能力，能够做到非常稳定可靠，让任何一个普通人都能够随心所欲地控制这个人形机器人。”郭宜劼告诉记者。

跑步和跳高这两个项目，在郭宜劼看来，分别对应的是人形机器人的“泛化移动能力”和“全身动作模仿能力”郭宜劼告诉记者：“一个解决的是，怎么去人能去的任意一个地方；另一个解决的是，怎么做人能做的任意复杂动作。如果这两项核心能力搭建完成，那它就相当于一辆能让人随心所欲驾驶的汽车。未来，随着对其大脑的开发，它又将会变成一辆能自动驾驶的汽车。”

“机器人参加比赛，将倒逼技术团队甚至整个行业交出更好的硬件、更好的算法，推动技术进步。”韩刚则从一个更务实的角度看待比赛的意义：人形机器人如果真的想要赋能千行百业，首先要具备与它同身高的人类的运动能力。

“未来，机器人还要与更复杂的环境交互，在受外界干扰情况下完成任务。”韩刚说。“一旦有了突破，可能很快就能在很多领域看到意想不到的应用。”