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机器人运动会2.0,赛出了哪些新亮点?

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“中国机器人能飞。”

这两天,这句话在社交媒体上频频出现。

8月22日-26日,第二届世界人形机器人运动会在国家速滑馆“冰丝带”举行。来自六大洲16个国家的666支参赛队伍、2056台机器人在五天时间里围绕51个赛项同台竞技。与首届相比,参赛队伍数量增长138%,机器人数量翻了两番。

在去年举行的首届运动会上,人形机器人100米赛跑的最好成绩为21.50秒,原地跳高冠军成绩为95.641厘米。一年后,机器人百米最快跑出了9秒32的成绩,不仅比去年快了12秒多,还超过了博尔特保持的人类百米世界纪录;跳高更是跳到了2.8843米,高度接近去年的3倍……

如果只看成绩,人形机器人似乎正在进入“开挂模式”。但第二届运动会真正值得关注的,并不只是机器人跑得更快、跳得更高。

在今年的比赛中,还为人形机器人设置了更为精细的灵巧操作,以及工业、园林、餐饮、应急等真实场景的比赛,运动会正在变成一场关于机器人能不能真正进入现实世界的综合考试。

中国机器人能飞?

为什么中国机器人能飞?答案首先藏在机器人越来越强的“身体”里。

一次次刷新的比赛纪录,看起来只是一个数字,但背后是机器人关节、电源、控制算法和训练方式的一次集体升级。

天工Ultra机器人研发负责人、北京人形机器人创新中心人形部郭宜劼表示,相比去年,今年天工Ultra在机器人本体、关节能力、电器件可靠性以及“小脑”运控能力等方面进行了升级,关节转矩和转速都有大幅提升,同时需要更大功率的电源支持高动态运动。

天工Ultra在进行跳远比赛,该项目的冠军成绩为7.97米。(00:16)

在他看来,跑步和跳高这两个项目,如果从更广的角度看,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。一个解决的是“机器人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”,“如果一个人形机器人,能搭建完成以上两项核心能力,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”。

今年赛场上的一些细节,也印证了这种变化。

今年的障碍赛设置了100米障碍和400米障碍。100米障碍包括S弯桥、对称斜坡、螺旋台阶、连续跨栏等;400米障碍则进一步加入爬箱子、地网匍匐、轮胎阵、梅花桩等复杂关卡。不仅如此,今年甚至取消了过去的单赛道形式,两台机器人可以并排在同一赛道竞技。机器人因此不能只追求“跑得快”,还必须在高速运动中保持平衡,应对扰动,并完成全身协调。

人形机器人在进行400米障碍赛比赛,该项目中,天骄队、上海智元队、天工队分获冠亚季军。(00:52)

举重也一样。机器人举起重物,看起来考验的是电机扭矩,实际上却涉及末端抓握、关节输出、结构强度、躯干协调以及负载状态下的动态平衡。

这种能力,也正在从田径赛场延伸到更多项目,今年的运动会还设置了乒乓球、网球、太极拳、自由体操等项目。

在太极拳比赛中,上海智元团队最终拿下金牌。“整体不够完美,但也符合预期”,团队成员告诉澎湃新闻,为了这场比赛,团队用了两个月时间进行磨合。让他印象最深刻的,是第一次看到机器人完成单腿支撑动作。

据该团队介绍,机器人打太极的背后,考验的不只是动作模仿,还包括平衡能力、Sim2Real(仿真到现实)的差距,以及机器人关节的动态性能。

星海图的全尺寸人形机器人则在自由体操项目中完成了多项高难度动作,凭借动作连贯性和落地稳定性夺冠。这背后考验的同样不是某一个关节的性能,而是机器人的全身协同控制、姿态切换与动态平衡能力。

对于机器人的考验,已经从“有运动能力”走向“身体真正可用”。而当机器人的身体越来越强时,另一个问题也随之而至:除了跑和跳,能不能真正干活?

机器人开始“上岗”

园区管理、图书整理、插充电枪……这些任务听起来不像比赛,更像是机器人的招聘岗位。

本届运动会设置了大量场景赛。

工业场景中,机器人要完成药厂仓库的“打包入库岗”:将药盒统一码入纸箱,还要把药片板和说明书装入药盒并扣盖,最后把扁平纸板折成立体药盒;办公场景中,机器人需要摆放桌签、瓶装水和硬板垫,给打印机放纸、取走打印材料,再将需要销毁的文件放进碎纸机;新能源充电场景中,机器人需要在30分钟内,为三辆车依次完成充电或拔枪复位;餐饮场景里,它需要听懂语音指令,用食品夹取餐、将食物放进微波炉加热,再接取饮料完成交付;应急场景中,它还需要清走通道内的障碍物、打开窗户、摆放隔离带……


人形机器人在进行办公场景赛比赛。运动会官方供图

这些任务共同指向一个变化:机器人开始从“完成一个动作”,走向“完成一项工作”。但真实工作的难点,就在人类看起来“鸡毛蒜皮”的细节里。

据组委会委员、中国软件评测中心副主任巩潇介绍,以给打印机放纸为例,进纸槽只有几毫米,纸张又是柔性材料,机器人需要准确识别位置、控制力度,并把纸张对准狭窄的卡槽;再比如给汽车插充电枪,机器人不仅要找到充电口,还要在有限空间里规划路径,控制枪头角度,同时处理柔软、容易缠绕的充电线缆,对于机器人在非结构化环境下的多任务切换和精细操作稳定性提出了考验。

人类做起来可能只需要几秒钟,但机器人需要把视觉识别、路径规划、末端控制和动作执行全部串起来。

当赛场开始越来越像真实世界,机器人也开始越来越像一个真正的“上岗者”。

从“遥控代打”到自己做决定

今年运动会还有一个重要变化,包括400米跑在内的多项竞技赛取消了人工遥控,全程采用全自主运行。

例如,在400米比赛中,操作人员只能下达开始指令,比赛全程依靠机器人自主能力。而在场景赛中,全自主方式的分值权重为1.0,而遥操作方式只有0.5。

这并不是一个简单的规则变化。它代表着人形机器人比赛正在从“看它能不能做”,进一步转向“看它能不能自己决定怎么做”。

400米大型组冠军选手跑出38.15秒的成绩,超越人类世界纪录,操作人员只能下达开始指令,比赛全程依靠机器人自主能力。视频来源:央视体育(00:54)

灵巧手专项赛尤其明显。机器人需要在5分钟内完成粉末称量、积木搭建、镊子夹豆、线缆连接等任务。其中,20克粉末称量的误差要控制在±0.5克;夹豆则要求机器人用镊子逐粒夹取黄豆。

人类几乎不会思考这些动作。但机器人必须先看懂,再判断,再规划,再执行,而且现实世界不会完全按照训练数据出现。

巩潇提到,从预赛表现来看,全自主机器人的完成情况已经超出很多人的预期,但一旦与机器人接触的物体材质、软硬度、摆放角度发生细微变化,自主决策仍可能出现偏差。

这正是具身智能当前最核心的技术难题之一:数字世界里的模型可以无限次训练,但物理世界没有标准答案。

巩潇强调,所有赛项背后其实只问一个问题:机器人能不能走出“标准答案”的舒适区,在真实、多变的生产生活场景里,把一件小事从头到尾做扎实,“赛场既是检验能力的试金石,也是技术进步的方向标。我们希望大家不只关注谁拿了第一,更关注每一次抓取、每一次插拔、每一次识别背后的算法突破和工程迭代”。

运动会2.0,考的已经不是谁跑得最快

本届运动会还有一个值得观察的现象:机器人之间越来越不像是在比一项体育成绩,而是在比一整套能力。

宇树科技就是一个颇有意味的例子。

本届100米预赛中,宇树机器人所在小组成绩靠后。宇树科技当天也已发布声明称,由于时间精力、新款机器人数量和测试等限制,公司缩减了部分已报名参赛项目,过往主要精力仍放在量产产品上。

宇树科技创始人、董事长王兴兴也来到现场观赛。他有时表情严肃、认真拍照记录,有时看完机器人的表现露出笑容。

对于已经进入量产阶段的机器人企业而言,运动会或许并不是一场必须赢下来的比赛,而更像一面镜子,让整个行业看到今天的人形机器人已经走到了哪里。

过去一年,行业最直观的变化,是机器人跑得更快、跳得更高。但接下来,真正决定机器人能不能走进千行百业的,可能是另外一些不那么容易上热搜的能力:稳定性、可靠性、自主性,以及在真实环境中的泛化能力。

郭宜劼也认为,机器人的运动性能已经达到一定高度,下一阶段的重要问题,是如何把高性能变成高稳定性、高可靠性。未来机器人本体能力的发展可能逐渐放缓,行业将进一步探索和训练机器人在真实场景里的能力。


机器人在完成灵巧手专项赛中的粉末称量赛项。

这也是机器人运动会2.0真正赛出的东西。

表面上,它赛出的是100米纪录、跳高纪录、举重成绩和足球比分。

更深一层看,它赛出的是人形机器人产业正在发生的一次方向转变:从“能做什么”走向“能不能稳定地把事情做完”,从运动能力展示走向真实场景验证,从人工遥控走向自主决策,从标准化赛道走向复杂物理世界。

所以,“中国机器人能飞”或许只是今年运动会最热闹的一句话。真正值得期待的,是有一天机器人飞得没那么高、跑得也没那么快,却能走进我们的生活,安安静静地把一件件普通的事情做好。

那时候,机器人运动会才真正赛出了结果。

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