中国机器人“捂脸狂奔”的设计理念是什么
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科技棱镜
“捂脸狂奔”这个设计,不是工程师画的图纸,是AI自己算出来的最优解。
8月23日,北京人形机器人创新中心的天工Omni在第二届世界人形机器人运动会400米小型组决赛中,以45.66秒的成绩夺冠,其双臂紧贴面部、身体前倾的“捂脸跑”姿态在社交平台上刷屏。
世界人形机器人运动会竞速赛场观众坐满看台
这套跑姿的设计理念,用一句话说清楚:在“只求最快跑完400米”这个单一目标下,机器人通过强化学习,自主找到了一个能同时达成低负载、低发热、低能耗的极端高速运动策略——它不摆臂,是因为摆臂在工程上不划算。
摆臂是高能耗动作,不摆臂才能跑完全程
人类跑步时大幅度摆臂,是维持平衡的自然动作。但把这套逻辑搬上人形机器人,问题就来了。
天工Omni的运动控制算法专家韩刚解释得很直接:机器人如果快速摆臂,肩部关节的负载会急剧拉高,导致关节发热,能耗飙升,根本撑不到跑完400米。
而天工Omni的做法是彻底放弃大幅摆臂——双臂只小幅抬起到面部附近,肩部无高频摆动,负载直接降到关节设计阈值以下,全程400米竞速不触发过热保护。
天工Omni采用双臂近脸的特殊姿态奔跑
代价是什么?手臂不摆了,平衡怎么维持?答案是靠腰。天工Omni身高不到1.4米、体重不到40公斤,腰部力量却相当强。工程师孟祥说,他们“把腰的力量充分用起来了”——双手前置后重心前移,依靠腰部扭转来抵消腿部摆动带来的惯量,用扭腰扭胯替代摆臂来保持平衡。
这套方案不仅更省力,整体能耗还更低,同等电池容量下能支撑更长的高速奔跑距离。
这就是“捂脸跑”的工程逻辑:不是卖萌,是省能。省能才能跑完400米,跑完400米才能夺冠。
这个姿势,是强化学习在千万次试错里“摔”出来的
更关键的是,这套跑姿没人教过它。
韩刚和孟祥都在采访中确认,团队最初给机器人预设的是正常摆臂跑姿,但在强化学习训练框架下,工程师只给奖励目标——“跑得快”“控制发热”,不规定任何具体动作细节。
机器人在仿真环境里一遍遍试、一遍遍摔,经过千万次数据迭代,自己发现:摆臂太累,不摆臂、用腰扭着跑,不仅达标,还更舒服。
竞速赛道上一台人形机器人不慎摔倒在地
韩刚的比喻是“教育小朋友”:表现好有奖励,表现不好有批评,但具体怎么做,不教。最终机器人自己选出了这套“捂脸跑”方案——这是强化学习自主探索的结果,不是人类运动方程能直接推导出来的,传统人工规划动作的方式根本写不出这种解。
而且这套跑姿的稳定性远超预期。孟祥说,训练中加了很多扰动,机器人也不会倒地。过弯时下半身压得极低,膝盖几乎贴地,车身整体倾斜,像摩托车赛车手压弯一样,全程不依赖赛道巡线,完全靠自主定位建图完成流畅过弯。
冲过终点后还能立刻减速停稳,不像多数竞品那样因惯性冲出赛道。
这是一套为竞速而生的定向优化方案,不通用
“跑得最快”这个目标,是以牺牲通用性为代价的。
第三方的非宣传类报道已经注意到了这个边界:这套“捂脸跑”姿态,只在封闭无障碍物的塑胶跑道场景下生效。进入需要感知避障、动态调整落脚点的障碍赛后,天工Omni会自主放弃该姿态,切换为常规跑姿。
人形机器人在印着道次数字的跑道上奔跑
研发方负责人郭宜劼也公开确认:竞速赛和障碍赛用的是同一个强化学习框架,但针对不同场景训练出了不同的运动策略,竞速目标下才出现“捂脸跑”,障碍赛侧重稳定性,不会启用这套姿态。
说白了,“捂脸跑”是400米竞速的极端定向优化方案,不是面向通用移动的平衡设计。把它放到日常生活里,它自己都不会用。
但这就是强化学习的魅力——它不给你一个“看起来对”的姿势,而是给你一个“在给定约束下最优”的姿势。
这台身高1.35米、重39公斤的小型人形机器人,赛前一个月速度还只有6到7米每秒,经过短期轻量化减重、髋关节强化、散热升级和算法优化,一个月内竞速能力提升了近50%,最终完赛平均速度达到8.76米每秒,远超2026年上半年行业小型机器人约5米每秒的极限水平。
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