今天小編分享的科學經驗：對話天工：全球第一場機器人馬拉松，到底意味着什麼？，歡迎閱讀。
4 月 19 日，全球首個人形機器人半程馬拉松在北京亦莊成功舉辦。來自北京、上海、廣東、寧夏等地的 20 家機器人團隊參與了比賽，最終天工機器人以 " 全程用時約 2 小時 40 分 " 的成績奪得冠軍。
此次奪冠的天工 Ultra 高約 180cm，重約 55kg，體型上接近成年男子。機器人為啥要做得和人一樣高？為什麼讓機器人跑馬拉松？這場已經謝幕的人形機器人馬拉松比賽，值得我們更多的思考。
我們采訪了天工團隊的技術人員，跟着他們一起揭開這個挑戰背後的秘密，看一看機器人在跑馬拉松中究竟要突破哪些技術瓶頸？又是怎麼克服種種難題的。
天工 Ultra 在跑步中，攝 / 丁崝
人形機器人跑半馬，
對硬體的挑戰有多大？
要讓一個機器人跑半馬，遠不是 " 裝兩條腿 " 那麼簡單。從起跑到衝線，機器人不僅要完成每一個精密的動作，還要同時應對電量告急、電機過熱、路面颠簸等現實挑戰。
首先，這場超過 21 公裡的比賽，人形機器人需要完成約 25 萬次精密的關節運動，關節要足夠結實耐久，才能支撐機器人穩定奔跑。像天工 Ultra 這樣個子高、體重大，慣性大的機器人，控制起來就更難，尤其是在奔跑時，每個關節都得協同精準發力，才能保持穩定。
電池續航同樣是一道難關。人類跑步靠喝水補能，機器人全靠電池支撐比賽全程。郭宜劼提到：" 天工機器人的一塊電池大約能跑 6 公裡，這次比賽總共換了 3 次電池，分别在 5 公裡、10 公裡和 16 公裡。" 其中一次摔倒就是因為電量不足。
此外，長時間運行中，還可能因電池過熱或能量管理不當引發機械部件異常。讓機器人 " 跑得動 "，更要 " 跑得久 "，這背後不僅是技術難題，更是整個系統穩定性和可靠性的考驗。
天工機器人 CEO 熊友軍在接受媒體采訪時表示：" 這是裡程碑意義的工作，非常高興。這僅僅展示了天工機器人運動能力的很小一部分，後面還将看到更多創新技術和應用的落地。"
人形機器人學跑步，
到底有多難？
奔跑過程中，機器人需要協調各個部件的動作，精确掌控身體的平衡。尤其是在面對復雜的地形，比如陡坡、急轉彎或者不平整的路面時，機器人必須動态調整步伐、步頻和腳步着地點，以應對環境的變化，避免摔倒或失去平衡。這背後，是一整套從學習到實踐的訓練流程。
可以說，跑馬拉松是一次對人形機器人 " 真實能力 " 的考驗。每一個動作、每一次判斷，都是對 " 機器人能否真正适應現實世界 " 的測試。
那麼，機器人是怎麼學會跑步的呢？簡單來說，機器人得先 " 看會 "，再 " 練會 "，最後 " 真跑起來 "。
" 我們采用的是‘強化模仿學習’的方法，讓機器人在仿真環境中自主訓練，學會如何穩定地奔跑 "。郭宜劼介紹說，" 在虛拟訓練過程中，機器人不僅要反復練習各種動作，還要适應不同復雜地形的挑戰，并不斷優化自己的運動策略。與此同時，我們也設計了對自身狀态和外部環境的實時感知模塊，使它能夠準确判斷地形起伏、路面變化，以及自身的姿态是否穩定。這整套訓練框架，就是為了讓機器人在真實世界中也能穩定、持續地跑起來。"
具體來說：
第一步是模仿。研究人員通過動作捕捉設備記錄人類跑步時的身體姿态，比如步伐節奏、手怎麼擺、身體怎麼傾斜，然後把這些動作教給機器人，就像教小孩學走路那樣，先照着樣子來。
第二步是強化訓練。不過不是直接讓機器人去外面跑，而是先在虛拟環境裡 " 練 "。研究人員會在虛拟平台讓機器人跑個上百遍上千遍，把動作 " 練熟 "。
第三步是真實上場測試。機器人在現實環境中訓練跑步，如果摔倒了就站起來重新學，一邊摔倒，一邊反復修正動作、适應環境，最終才能穩定地 " 真跑起來 "。
機器人為什麼要努力
向人類靠攏？
很多人不理解為什麼機器人要做得 " 人模人樣 "，身高體型要向人類看齊不說，還要參加跑馬拉松這種人類的比賽，還要學着人的動作跑步。除了 " 炫技 "，這些還有什麼用？
就如前文所說，機器人做成人那樣的體型，需要克服更多困難，那為什麼還要這樣呢？郭宜劼表示，人形機器人未來将用于家庭服務等真實場景，只有接近成人尺寸，才能使用人類工具、适應人類環境，也更有助于完成復雜任務。
有些朋友可能會問，那讓機器人好好在家幹活不就行了，為什麼要跑馬拉松呢？其實在人形機器人研究者眼中，馬拉松是一種 " 極限驗證 " 場景，能全方位檢驗機器人是否具備 " 長期、穩定地在真實環境中移動 " 的最基礎、最核心的能力。這正是當前機器人領網域關注的 " 具身智能 " 發展方向：既要有感知和決策能力，還要能真正動起來、适應復雜的世界。
很多人看到比賽現場視頻時還會好奇：天工 Ultra 機器人跑步時為什麼要像人一樣大幅度地擺臂？是不是只是為了看起來 " 像人 "？對一個機器人來說，這動作真有用嗎？
天工 Ultra 擺臂，攝 / 丁崝
天工隊技術負責人郭宜劼解釋道，這種大幅擺臂的動作不僅僅是模仿人類的自然跑姿，更關鍵的是它對保持奔跑時的身體平衡起到了重要作用。而且這種擺臂姿勢耗電很小，不會對整體續航造成太大負擔。模仿人的動作，不只是 " 像 "，更是 " 實用 "。
正如郭宜劼所說，機器人馬拉松不是為了比賽為了速度，而是為了将來能真正投入日常生活實際應用中。身高與人相仿的機器人可以操作真實人類工具，對電力線路、設備進行貼近檢測，這是小型機器人無法替代的能力。人形機器人的價值，不是看它能跑多快，而是看它能不能穩定地走下去，應對復雜環境，完成真實任務。
根據《2025 人形機器人與具身智能產業研究報告》顯示，2025 年中國人形機器人市場規模将達 82.39 億元，占全球一半；具身智能相關市場規模也将突破 52 億元。
" 跑 " 只是開始。未來，人形機器人不僅要能跑、能走，還要會 " 用手 "，能搬運、能操作、能協作。郭宜劼透露，未來将會對天工的具身智能、大小腦等關鍵模塊進行開源，推動整個行業共同進步。未來的人形機器人，可能不只是實驗室裡的技術模型，而是真正能走進戶外、走進家庭。
策劃制作
作者丨王夢如、丁崝、林林
審核丨于乃功 北京工業大學教授
策劃丨王夢如
責編丨林林、丁崝
審校丨徐來、林林
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