在醞釀了一個(gè)多月后，全球首場(chǎng)人形機(jī)器人馬拉松終于開(kāi)幕了，作為一直關(guān)注前沿科技動(dòng)向的雷科技，自然不會(huì)放過(guò)這次機(jī)器人盛宴，一大早就調(diào)好鬧鐘關(guān)注這場(chǎng)比賽，然后我就看到了……
「精彩瞬間」多，機(jī)器人馬拉松觀賞性十足
宇樹(shù)G1開(kāi)場(chǎng)就躺平（非宇樹(shù)官方團(tuán)隊(duì)，而是第三方購(gòu)買(mǎi)宇樹(shù)G1并使用自研算法參賽）。
圖源：雷科技
穿了跑鞋的“未成年”機(jī)器人。
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以及風(fēng)扇助力高達(dá)！
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說(shuō)實(shí)話，小雷沒(méi)有想到光是一個(gè)起跑，這些機(jī)器人廠商就可以給我們帶來(lái)這么多的歡樂(lè)，同時(shí)也讓小雷充分見(jiàn)識(shí)到了機(jī)器人的“多樣性”，特別是那個(gè)外觀神似“高達(dá)”的機(jī)器人動(dòng)起來(lái)，不對(duì)，準(zhǔn)確地說(shuō)是風(fēng)扇轉(zhuǎn)起來(lái)后，我是整個(gè)人都不好了，這也能算人形機(jī)器人？
難不成還得念叨一下那句經(jīng)典臺(tái)詞：“腿只是裝飾，上面的大人物不會(huì)懂的”（出自經(jīng)典機(jī)器人動(dòng)畫(huà)《機(jī)動(dòng)戰(zhàn)士高達(dá)0079》，片中技術(shù)人員吐槽在飛行戰(zhàn)斗狀態(tài)下，腿部結(jié)構(gòu)是無(wú)用的，此處僅做調(diào)侃）。
不過(guò)在陸地環(huán)境下，腿部結(jié)構(gòu)顯然并非“裝飾”，而風(fēng)扇助力加人力控制方向的“人機(jī)”工程學(xué)設(shè)計(jì)，目前來(lái)看還是有不少問(wèn)題的，在起跑時(shí)就因?yàn)殡y以控制方向，以“繞圈”的移動(dòng)方式走了十多米。
看得出來(lái)“駕駛員”已經(jīng)在很努力地控制方向了。
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在轉(zhuǎn)了三圈后，這臺(tái)風(fēng)力機(jī)器人突然開(kāi)始直線加速，正在小雷以為它要成功起跑時(shí)，結(jié)果馬上就脫離了“駕駛員”的掌控，直接撞上了圍墻，成為本次比賽第一個(gè)被淘汰的選手。
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大家說(shuō)直接改成多軸無(wú)人機(jī)的形式，會(huì)不會(huì)比風(fēng)扇助力更靠譜呢？
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最后小雷在參賽列表里確認(rèn)了一下，這個(gè)起跑就被淘汰的機(jī)器人來(lái)自華中科技大學(xué)，名字是“神農(nóng)”。對(duì)于神農(nóng)機(jī)器人為什么選擇風(fēng)扇助力的方式來(lái)移動(dòng)，網(wǎng)友的看法也是眾說(shuō)紛紜，其中小雷覺(jué)得最靠譜的說(shuō)法是：“神農(nóng)嘛，那個(gè)風(fēng)扇其實(shí)是割草機(jī)，平?？梢杂脕?lái)輔助移動(dòng)，工作狀態(tài)時(shí)就下移進(jìn)入割草模式”。
事實(shí)上，神農(nóng)的風(fēng)扇助力機(jī)器人已經(jīng)算是不錯(cuò)的，至少出了起跑線才撞墻，后面出場(chǎng)的一位選手，在原地助跑半天都無(wú)法前進(jìn)，最終被人類(lèi)工程師無(wú)奈的搬離起跑線，直接進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢修。
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還有被工程師提著放到起跑線上的，然后連起跑都沒(méi)有嘗試，直接又被提到了一旁擺著，估計(jì)是臨時(shí)出現(xiàn)問(wèn)題，干脆就只來(lái)起跑線亮個(gè)相，主打一個(gè)“重在參與”。
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當(dāng)然也不乏一些起跑姿勢(shì)和動(dòng)作都非常出色的機(jī)器人，比如首個(gè)出發(fā)的天工Ultra（也是此次比賽的第一名）。
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以及松延動(dòng)力的N2機(jī)器人，小短腿倒騰得飛快，也是動(dòng)作最像人類(lèi)奔跑狀態(tài)的機(jī)器人之一。
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不過(guò)，對(duì)于所有參賽的機(jī)器人來(lái)說(shuō)，起跑只是他們要面臨的第一個(gè)挑戰(zhàn)，后續(xù)的21公里路程仍然充滿了艱險(xiǎn)。
機(jī)器人“跑遠(yuǎn)”不容易：過(guò)熱與磨損是難題
雖然合共有20支參賽隊(duì)伍，但是能夠順利通過(guò)13km觀察站的隊(duì)伍都只有7個(gè)，在開(kāi)跑后四小時(shí)仍未完成13km賽段的隊(duì)伍都被直接視作未完賽。比如賽前很火的“美女”機(jī)器人幻幻，開(kāi)跑沒(méi)多久就直接癱瘓坐地，再起不能，只能遺憾退賽。
而在后續(xù)的賽程里，也有不少機(jī)器人因?yàn)楦鞣N原因跌倒、故障而無(wú)法完成比賽，可以說(shuō)能夠成功到達(dá)終點(diǎn)，就足以證明自己的機(jī)器人技術(shù)在國(guó)內(nèi)名列前茅了。不過(guò)，狀況百出的比賽也引來(lái)了網(wǎng)友的討論：為什么在視頻里動(dòng)作行云流水，似乎馬上就要化身“成龍”的機(jī)器人，卻連簡(jiǎn)單的跑步都做不好？
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對(duì)于這個(gè)問(wèn)題，小雷倒是可以給大家解釋一下，首先機(jī)器人馬拉松的賽道對(duì)于機(jī)器人來(lái)說(shuō)并不“簡(jiǎn)單”。轉(zhuǎn)彎、上下坡等不同的路況，對(duì)于人類(lèi)來(lái)說(shuō)或許影響不大，但是卻十分考驗(yàn)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)算法，比如轉(zhuǎn)彎時(shí)需要控制左右腳的輸出避免摔倒，上下坡時(shí)要調(diào)整重心，一著不慎就可能當(dāng)場(chǎng)退賽。
比如清華通班隊(duì)的Kuavo機(jī)器人，就在1.5公里處突然向左傾倒并摔倒，隨后經(jīng)過(guò)工程師現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)確定無(wú)法繼續(xù)比賽后，只能更換備用機(jī)繼續(xù)完賽，而在整場(chǎng)比賽里，類(lèi)似的情況屢見(jiàn)不鮮，即使是奪得第一的天工隊(duì)，他們的天工Ultra也同樣摔倒過(guò)，只是要幸運(yùn)很多，起身后仍然可以繼續(xù)比賽。
為什么這些機(jī)器人會(huì)“平地摔”？首先就“跑步”這個(gè)動(dòng)作而言，其實(shí)非?？简?yàn)機(jī)器人的姿態(tài)和動(dòng)力調(diào)整響應(yīng)能力，當(dāng)機(jī)器人的速度起來(lái)后，它需要在極短時(shí)間內(nèi)完成動(dòng)力輸出的計(jì)算，然后對(duì)重心進(jìn)行再平衡并循環(huán)往復(fù)。
事實(shí)上，為了減少對(duì)算法的依賴，讓機(jī)器人更好地保持平衡，不少參賽隊(duì)伍干脆將機(jī)器人設(shè)計(jì)成為“矮個(gè)子”，降低重心偏移導(dǎo)致的動(dòng)作不協(xié)調(diào)問(wèn)題，比如此次比賽中取得第二名的松延動(dòng)力N2，就是一款僅高120cm的機(jī)器人（即使如此后續(xù)也還是摔掉了頭）。
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不過(guò)運(yùn)動(dòng)算法等問(wèn)題并非機(jī)器人摔倒的唯一主因，在此次比賽中大多數(shù)機(jī)器人都出現(xiàn)過(guò)關(guān)節(jié)軸承故障，核心因素之一就是持續(xù)的高負(fù)荷驅(qū)動(dòng)，讓關(guān)節(jié)處的伺服電機(jī)溫度突破到80度以上，如果不進(jìn)行降熱處理，電機(jī)就可能因?yàn)檫^(guò)熱而罷工或反饋速度降低，導(dǎo)致動(dòng)力不平衡而摔倒。
除此之外，長(zhǎng)時(shí)間的連續(xù)運(yùn)動(dòng)也對(duì)機(jī)器人的腿部關(guān)節(jié)提出了極高的要求，磨損等問(wèn)題帶來(lái)的左右腿動(dòng)作失衡也是機(jī)器人平地摔的一大原因，部分機(jī)器人就因?yàn)殛P(guān)節(jié)磨損而不得不更換備用機(jī)。
據(jù)imsystems給出的研究報(bào)告，如果機(jī)器人一次性跑四萬(wàn)多步，那么就相當(dāng)于關(guān)節(jié)軸承經(jīng)歷了10^7級(jí)循環(huán)載荷（千萬(wàn)級(jí)），已經(jīng)遠(yuǎn)超多數(shù)實(shí)驗(yàn)室的百萬(wàn)級(jí)疲勞測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)。
所以不難理解，為什么視頻里動(dòng)作靈活的機(jī)器人，在馬拉松比賽里卻會(huì)被簡(jiǎn)單的“跑步”難倒，前者是在考慮工程師的動(dòng)作編程和機(jī)器人的靈活度，而后者則是真正考驗(yàn)機(jī)器人的耐久性、自適應(yīng)算法和長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行的穩(wěn)定性。
而且，目前的機(jī)器人在續(xù)航上也面臨不少困難，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)報(bào)道，大多數(shù)機(jī)器人都在比賽過(guò)程中進(jìn)行過(guò)兩次或以上的補(bǔ)能，也就是說(shuō)單次續(xù)航還不到10公里。此外也有現(xiàn)場(chǎng)工作人員透露，部分機(jī)器人僅站立十分鐘的耗電就高達(dá)20%（需要時(shí)刻平衡重心），必須使用移位機(jī)來(lái)保管和移動(dòng)。
對(duì)于現(xiàn)階段的機(jī)器人而言，電池技術(shù)也是限制其在企業(yè)生產(chǎn)和日常使用中普及的最大阻礙之一。從目前的情況來(lái)看，或許只能寄希望于固態(tài)電池等技術(shù)能夠盡快取得新的突破了。
讓機(jī)器人跑馬拉松，除了營(yíng)銷(xiāo)有何意義？
在網(wǎng)上檢索此次機(jī)器人馬拉松比賽的相關(guān)信息時(shí)，小雷也注意到不少海外媒體都對(duì)比賽進(jìn)行了報(bào)道，而且頗為重視。雖然大多數(shù)媒體都將此次比賽視作娛樂(lè)賽事，但是也有一些分析師對(duì)機(jī)器人馬拉松比賽的成功，是否可以證明中國(guó)在機(jī)器人領(lǐng)域的領(lǐng)先提出了質(zhì)疑。
比如俄勒岡州立大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)、人工智能和機(jī)器人學(xué)教授艾倫·弗恩就表示讓機(jī)器人跑起來(lái)并不是什么新鮮事，早在五年前就已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了。確實(shí)，機(jī)器人跑起來(lái)并非難事，但是想讓機(jī)器人跑完一個(gè)馬拉松就不容易了，具體面臨的困難有哪些，我們前面就聊過(guò)，這里也就不重復(fù)敘述。
事實(shí)上一款機(jī)器人可以在馬拉松比賽里完賽，至少說(shuō)明其在算法、材料、電機(jī)設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等各個(gè)領(lǐng)域都已經(jīng)非常成熟。
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就以宇樹(shù)G1來(lái)說(shuō)，即使有著不錯(cuò)的硬件基礎(chǔ)，但是在第三方參賽團(tuán)隊(duì)的手里卻沒(méi)能發(fā)揮出真正的運(yùn)動(dòng)能力，原因就在于算法優(yōu)化和適配度不足。可以說(shuō)，此次比賽更多的考驗(yàn)機(jī)器人設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)的整體技術(shù)水平，而非某個(gè)特定領(lǐng)域的能力。
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在小雷看來(lái)，所有新興市場(chǎng)的成熟都是從底層基礎(chǔ)的技術(shù)突破開(kāi)始的?，F(xiàn)階段的機(jī)器人雖然被人詬病沒(méi)有實(shí)際用途，但是從產(chǎn)業(yè)角度來(lái)看，首先需要確保機(jī)器人有足夠的耐久度，然后才能以此為基礎(chǔ)去發(fā)展應(yīng)用，否則一臺(tái)時(shí)不時(shí)罷工的機(jī)器人誰(shuí)敢往家里或工廠里放？
雖然在比賽里，機(jī)器人們狀態(tài)百出，摔倒、癱瘓、“掉頭”等各種意外頻發(fā)，以至于一些網(wǎng)友都在吐槽：“本以為機(jī)器人技術(shù)已經(jīng)很強(qiáng)了，沒(méi)想到大多數(shù)都是‘銀樣镴槍頭’”，但是也正是這種“殘酷”的賽事，才能讓企業(yè)從中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，并且加以改進(jìn)。
正如賽事口號(hào)所言：“參賽即勝利，完賽即英雄”，每一個(gè)參與者都是未來(lái)的開(kāi)拓者，也是未來(lái)智能機(jī)器人生態(tài)的奠基者。
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