一个机器人要跑马拉松,需要做些什么
作者: 杨小彤 巴芮虽然因大风被推迟了一周,但这场全球首次的人形机器人半程马拉松热度不减。4月19日早上7:30,正式开赛前,起点和路途中就已经聚集了很多专门来看机器人的观众。再往前一个月,社交媒体上就有人记录机器人的训练过程,猜测谁会夺冠。
据赛前的官方消息,这场比赛共有21个来自不同公司和高校的参赛队伍。这些机器人身形各异,最高的是天工Ultra和逐日行者,身高都是180厘米,最矮的则是北京科技职业大学研发的“0306小巨人”,只有75厘米,重10千克。最重的是轩辕机器人,172厘米的个子,体重高达88千克,光是手臂负载就有20千克,这对跑马拉松来说,可不是优势。
它们的优势也各有千秋。行者二号是史上首个行走距离突破百公里的足式机器人,续航长达6小时以上。松延动力的“小顽童”奔跑姿势非常接近人类,能在复杂的地形中实现高效能量回收与自适应的步态切换,“天工队”的天工Ultra,最高奔跑速度已经达到全球领先的12千米/时,其具备的带有视觉感知的泛化移动能力,能够轻松应对沟壑、大高度差等复杂地形。
早上6:00出头,未启动的机器人和操控机器人的队员们就已经在起点处等候。
早上7:00,人类选手们已经原地起跳开始热身,机器人赛道的选手们则沉着得可怕,一动不动。
早上7:30,比赛开始。
12000名人类选手集体从右侧赛道出发,而22个机器人和它们的陪跑人员则在左侧赛道,以一分钟为间隔,分批出发。至于为什么要让机器人跑马拉松,更多公司是想借助此次机会测试一下自己的机器人。在连续21公里的真实环境中,关节结构、能耗效率、散热能力和运动算法才会被全面暴露,而这正是“人形机器人产业落地”的第一道门槛。
机器人勇闯21公里
这场机器人的“组团出道”,少不了背后机器人公司的煞费苦心。
虽然2月末就已经有公司知晓了关于这场马拉松的举办消息,但对于他们来说,时间还是太仓促,毕竟人跑马拉松都至少要进行4周的备战训练呢,更别提还没“进化”完毕的机器人了——至少要让它们在跑完这场比赛的时候还有个完整的“人样儿”,而这落到相应研发人员身上的具体工作就是进行一系列的算法调试、硬件加固,以及续航升级。
位于北京的机器人公司松延动力是参赛者之一。3月14日,他们刚发布了旗下新款人形机器人运动健将N2连续后空翻的视频,在那之前,这里的算法工程师们忙的都是如何让机器人连续后空翻。为此,松延动力成立了马拉松项目组,集中火力对N2进行跑步特训。
在长达21公里的路程中,跑步对机器人的磨损不容小觑,严重程度不亚于跑步时人的半月板磨损和韧带损伤。
松延动力对N2进行了“爆改”。先是加强了N2脚踝的结构强度,连杆加粗,齿轮箱加厚,就连轴承的接触面积也做了加大,以提高机器人的抗冲击能力。同时优化了N2的算法,让其在落地时的力气不要太大,降低N2对脚踝的磨损。除了脚踝,和地面直接接触的脚底也是机器人磨损的重灾区。所以在松延动力的办公区里,总能看到有测试人员抬着N2的脚一圈一圈地缠防滑胶带。但因为跑的路程实在太长,胶带很快就被磨损了。测试人员又想了个新法子——买了几个加厚鞋底,准备简单粗暴地粘到机器人的脚底,EVA材质,缓震且跑起来比不穿鞋的机器人更快。
机器人跑马拉松,考验的不只是机器,更是后面操控机器的人。不过要是真在赛场上摔了一跤,或是没表现好露了怯,参赛者相信观众对机器人的包容度也会比较高。毕竟,钢铁之躯与水泥地亲密接触的“翻车现场”,也是一种可遇不可求的行为艺术。
一场机器人的大规模“整活儿”
没想到这类行为艺术,在起点就开始上演了。
宇树机器人在起点摔倒,但随后原地来了一个鲤鱼打挺,起身后大大方方举手打了个招呼,继续跑。但作为全场唯一有着仿生人头的机器人“幻幻”就没这么幸运了,开跑不到3分钟,它的腿就摔断了,只得无奈退赛。
除了跑在最前面的天工Ultra和松延动力的“小顽童”“旋风小子”三位选手,之后的大部分机器人选手似乎对速度方面并无太多追求,有些松弛如散步,亦马当先队的BoosterTI在经过观众较多的路口时,直接停下来开始跳舞。很好,跑不过就“整活儿”,这可是合了观众的心意。
而在第10个机器人刚经过距离起点3公里的一处交叉路口时,人类马拉松比赛的冠军已经产生了。
这是一次对机器人的测试,同样是一场大规模的展示。
而为了这场展示,各机器人队伍也是做足了准备。
松延动力最终还是没给选手粘上鞋垫,而是穿上了29码的跑鞋,并加装了三个定位销,缓解冲击力过大带来的结构损伤;同时清华通班队在夸父机器人膝关节和肘关节处戴上了护膝;为了给机器人的关节处降温,陪跑员每隔一段时间就要检查机器人关节的发热情况,并喷上冷却液和喷雾;当机器人电量告急时,要及时换电。
相比之下,“小顽童”算是全场唯一不怎么“费”陪跑员的选手,在其他陪跑员总要提着牵引绳保护机器人时,“小顽童”的陪跑员大多时间都坐在后面的裁判车上。
10:10,首发选手天工Ultra在观众此起彼伏的“加油”
声中完成了冲线,全程用时2小时40分钟,且据说只换了一次电。
一小时后,松延动力“小顽童”成功冲线,夺得第二。
11:18,用胶带粘着摔掉的头的“旋风小子”也成功第三个冲线(还好在机器人跑马拉松这件事情上,头的作用并不明显)。
之后两个选手在终点会合,给媒体和现场观众来了一场才艺展示——齐头并进一起跑,一起踏步。
(根据官方消息,本场季军为“行者二号队”,原本第三个冲线的“旋风小子队”因中途更换机器人被罚,最终获得第四名。)