首次人机共跑半马天工机器人:从实验室到马拉松赛场的逆袭之路
在2025年北京亦庄半程马拉松暨人形机器人半程马拉松赛上,天工机器人的表现技惊四座。它以1小时32分20秒的成绩冲过终点线,斩获机器人组冠军,不仅如此,它还创造了人形机器人半马的世界纪录,让全世界的目光聚焦于这个来自中国的科技新星。天工机器人究竟有着怎样的背景?它又是如何在创业的浪潮中脱颖而出,实现从无到有、从弱到强的蜕变?
天工机器人由国家地方共建具身智能机器人创新中心(曾用名:北京人形机器人创新中心、北京具身智能机器人创新中心)自主研发,该中心于2023年11月在北京经济技术开发区成立,由国家工信部与北京市政府共建 ,是国内首家聚焦于具身智能机器人核心技术、产品研发、应用生态建设的创新中心。其股东单位阵容强大,包括京城机电、小米机器人、优必选科技、亦庄机器人等行业领军企业和机构 ,这些股东不仅为天工机器人的研发提供了雄厚的资金支持,还带来了各自领域的先进技术和丰富资源,为人形机器人行业的发展奠定了坚实基础。
天工机器人的诞生,源自对《天工开物》中“巧夺天工”精神的传承与追求。作为全球首个纯电驱全尺寸人形机器人平台,它自2024年4月发布以来,便以开源生态引发行业震动。其开放结构设计、软件架构及电气系统,推动了行业协作创新,让更多的科研人员和企业能够在此基础上进行个性化的开发和应用拓展 。
从蹒跚学步到奔跑夺冠,天工机器人的研发历程充满了挑战与突破。人形机器人的研发本就是世界性难题,“拟人奔跑”更是难上加难。要让机器人跑起来,其关节要承受巨大的压力,脚在离地时需要高爆发力,关节扭矩比直立行走增加三四倍;脚在落地时会产生强大的反作用力,跑的过程中还有腾空动作,极易导致不稳定而摔倒 。
在本体研发方面,为了让机器人的身体部件尽可能节省空间,同时保证关节足够强大,满足跑步时的高要求,工程师刘益彰带领团队花费5个月时间,反复优化设计每一个关节,修改了十几个版本。最终,将最大关节重量控制在2公斤左右,最小的仅有几百克,还确保了扭矩和精度 。
在运控系统研发上,团队没有选择行业常用的模型预测方法,而是大胆采用强化学习路径。让机器人“吸收”人类运动过程中关节变化等数据并进行模仿,接着在仿真环境中边跑边摔、不断试错学习。通过自主研发的“基于状态记忆的预测型强化模仿学习”方法,天工机器人解决了强化学习定位精度差和模型预测控制方法对非结构化环境适应性差的问题 。
天工机器人并未停止前进的脚步。2025年2月,它成功挑战134级超长阶梯,成为全球首例实现室外连续攀爬多级阶梯的人形机器人,还能在沙地、雪地、山坡等复杂地形中以12公里每小时的速度奔跑 。如今,它已入职国家电网,能自如完成局部放电检测、电力巡检等工作 。
此次在亦庄半程马拉松中的夺冠,是天工机器人发展历程中的又一高光时刻。它向世人证明了中国在人形机器人领域的技术实力和创新能力,也为未来人形机器人在更多领域的应用拓展了无限可能。