六台机器人跑进42秒,人类田径纪录首次被集体改写
8月22日晚,第二届世界人形机器人运动会在京开幕。当晚进行的人形机器人400米大型组预赛中,6台晋级机器人全部跑进42秒,集体超越人类400米世界纪录。来自北京的人形机器人"天工Ultra"以39.70秒的成绩排名第一。
这一成绩意味着什么?男子400米世界纪录由南非选手范尼凯克在2016年里约奥运会上创造,成绩为43.03秒。也就是说,排名最末的晋级机器人也比人类最快的400米选手快了近1秒。这并非单一机器人的偶然突破,而是整组参赛者的一次集体跨越。
[IMG:1]从双足不稳到赛道狂奔:人形机器人运动能力的十年跃迁
要理解这次成绩的分量,需要回溯人形机器人运动能力的演变轨迹。2013年,波士顿动力的Atlas机器人首次亮相时,走路尚且需要缆绳辅助,在平坦地面上也频繁跌倒。2015年日本DARPA机器人挑战赛上,多台参赛机器人在开门、爬台阶等基础任务中摔倒的画面一度成为网络热门话题。
转折点出现在2020年前后。深度强化学习(Deep Reinforcement Learning)与仿真训练的结合,让机器人可以在虚拟环境中经历数百万次跌倒与起身,在"零成本试错"中自主习得步态控制策略。波士顿动力在2021年发布的Atlas跑酷视频展示了这一技术路线的成效——机器人可以连续跳跃木箱、翻转身体并在不平整地形上保持平衡。
国内方面,2023至2025年是人形机器人产业的密集爆发期。据高工机器人产业研究所(GGII)发布的《2025年中国人形机器人产业研究报告》,2024年中国人形机器人相关融资事件超过80起,全年融资总额突破120亿元人民币。优必选、宇树科技、智元机器人、星动纪元等企业先后推出可行走、可奔跑的全尺寸人形机器人产品或原型机。
天工Ultra所属的北京具身智能机器人创新中心正是在这一产业浪潮中成立的技术平台。据公开信息,该中心聚焦于人形机器人整机设计与运动控制算法研发,此前已多次在行业赛事中展示其双足机器人平台的动态平衡能力。
[IMG:2]技术拆解:39.70秒背后的三个核心能力
400米跑看似简单——不需要翻越障碍、抓取物体或与人交互——但实际上对人形机器人提出了极为苛刻的综合运动控制要求。
第一,高速动态平衡。人类400米跑的平均速度约为9.3米/秒,而目前主流人形机器人的步态奔跑速度多集中在3至5米/秒区间。要将速度提升到接近人类水平,机器人必须在"双足腾空"的飞行相(flight phase)中精确控制落地姿态,这对其惯性测量单元(IMU)的采样频率、控制回路的响应延迟都提出了亚毫秒级的要求。
第二,足部与地面的交互控制。400米全程在弯道与直道之间切换,机器人需要在离心力作用下调整身体倾斜角度,同时维持足够的地面摩擦力以实现加速和转向。传统的轨迹规划方法难以应对这种高度非线性的力学环境,多数高速运动机器人采用的是模型预测控制(MPC)与全身控制器(WBC)的混合架构。
第三,能量管理。400米不是冲刺赛,而是无氧与有氧供能混合的中距离项目。机器人同样面临类似问题:电池功率输出有限,电机在高速运行时发热加剧。如果全功率冲刺,关节电机可能在弯道段因过热而降频。如何在400米全程中合理分配功率输出,是一道工程优化问题。
[IMG:3]横向对比:从短跑到中长跑,赛道越来越长意味着什么
值得关注的是,此次运动会不仅设置了400米,还包括100米、1500米乃至更长距离的赛项。据公开信息,第一届世界人形机器人运动会(2025年)上,参赛机器人在短距离冲刺项目中的表现已颇为亮眼,但中长距离项目的完赛率和稳定性仍有明显差距。
此次400米预赛6台机器人全部进入42秒,说明运动控制算法与硬件散热设计在持续距离运动场景中已取得显著进步。不过也应看到,400米仅需机器人持续运动约40秒,而1500米则需要维持2分钟以上的高速跑动,对电池容量和热管理系统的考验呈指数级上升。
与国际同行相比,国内人形机器人在运动竞技领域的崛起速度令人瞩目。波士顿动力的Atlas虽然在运动控制精度上长期领先,但其液压驱动方案成本高昂且维护复杂,限制了大规模竞赛参与。宇树科技的四足机器人已在CES等国际展会上多次展示高速奔跑能力,但四足方案与双足人形机器人在控制难度上存在本质差异。此次天工Ultra的双足400米成绩,从一个侧面反映了国内在人形机器人全身运动控制这一核心能力上的追赶态势。
竞速之外:人形机器人的真正赛道在哪里
400米跑是一个标准化、可量化的测试基准,但运动能力本身并非人形机器人的终极目标。从产业视角看,机器人能跑多快,与它能在工厂里做什么、在家庭中帮什么,是两个维度的问题。
据国际机器人联合会(IFR)发布的《2025年世界机器人报告》,全球工业机器人安装量在2024年达到约54万台,其中多关节机械臂占绝对主体。人形机器人目前尚未进入规模化工业应用阶段,主要挑战在于:上肢操作精度远不及专用机械臂,且通用任务的自主决策能力仍处于早期研究阶段。
这也是行业面临的深层矛盾——人形机器人的形态优势在于通用性,它理论上可以使用人类的工具、适应人类的工作空间。但"通用"恰恰是最难攻克的技术高地。跑步展示了下肢运动控制的进步,而上肢精细操作、视觉语义理解、人机自然交互等维度,每一项都是独立的技术挑战。
据业内人士分析,人形机器人产业当前处于"技术突破密集期但商业模式模糊期"的叠加状态。企业需要在技术展示与产品落地之间找到平衡。运动会、擂台赛等赛事形式的价值在于提供标准化的能力评测基准,类似于自动驾驶领域的KITTI或nuScenes数据集——它们不能直接创造商业价值,但为技术研发提供了可比较的标尺。
冷静看待:纪录背后仍有未解难题
在为39.70秒的成绩振奋的同时,几个技术细节值得保持关注。
第一,赛事条件与真实环境之间的差距。据公开信息,本届运动会的400米赛道为标准田径场跑道,表面平整、摩擦系数均匀。这意味着机器人不需要处理户外碎石、湿滑地面、上下坡等复杂工况,其步态控制算法面对的不确定性被大幅降低。
第二,机器人的自主程度需要进一步了解。在人形机器人赛事中,部分参赛机器人采用遥控操作与自主控制的混合模式——操作员下达高级指令(如"前进""转向"),机器人自主处理底层平衡控制。如果天工Ultra采用了较高比例的远程干预,则其自主决策能力的评估需要更加审慎。
第三,单次完赛与可靠性的区别。预赛中跑出39.70秒是一次性的峰值表现,还是机器人在多次测试中稳定输出的平均水平,直接影响这项成果的实际工程意义。
从赛场到产业:人形机器人的下一步
世界人形机器人运动会的举办,本身就是一个值得关注的产业信号。据北京市经济和信息化局公开信息,北京近年来持续***支持具身智能产业发展的政策举措,涵盖关键零部件研发、整机集成、场景开放等多个环节。运动会选址北京,与该市在人工智能和机器人领域的产业布局高度相关。
从全球范围看,人形机器人赛道的竞争正在加剧。特斯拉的Optimus项目在2025年已进入小规模工厂测试阶段,Figure AI获英伟达、微软等巨头投资后加速迭代,挪威1X Technologies聚焦家庭场景开发双足机器人。国内企业中,优必选已在2024年底登陆港股,智元机器人完成多轮融资,星动纪元、逐际动力等新锐公司也在快速成长。
39.70秒是一个值得记录的数字。它证明人形机器人的运动能力已经越过了一个关键阈值——从"勉强能跑"到"跑得比人快"。但从技术突破到产业落地,中间还有漫长的工程化道路。跑步只是开始,让机器人在真实世界中稳定、安全、高效地完成有用的工作,才是这场竞赛的真正终点线。
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