
8 月 25 日第二届世界人形机器人运动会全球机器人激战正酣,上海具身智能独角兽智元旗下远征、精灵、灵犀三款主力机器人均参赛,截至发稿前智元共拿下 34 枚奖牌其中 13 枚金牌、11 枚银牌和 10 枚铜牌名列奖牌榜首位。据了解本届运动会新增多项场景赛加强了机器人具身 "大脑" 的比拼,在全新赛制下 "大小脑" 协同进化的机器人更具优势也更能反映真实的落地能力。
世界人形机器人运动会是目前全球规格最高、覆盖面最广、实战性最强的人形机器人赛事被业内称为 "机器人奥运会",本届运动会设竞技赛与场景赛两大类。其中竞技赛包括田径、足球、体操、举重、武术、街舞、体育舞蹈、拔河、投壶、自由搏击、乒乓球等 9 大项 30 个赛项;场景赛是本届的最大看点扩容至 21 项,覆盖家庭、酒店、工业、应急救援、物流、图书馆、零售、办公服务、新能源充电 9 大真实场景,重点考核机器人在非结构化、高扰动、长流程环境中的综合作业能力,是对机器人 "上岗能力" 的实战检验。与首届相比本届运动会最大的变化是从 "人工遥控" 转向 "全自主实战",首届比赛中多数机器人依赖视觉巡线通过识别白色分道线避免跑偏、不少项目本质上靠人工遥控完成;本届比赛则明确除 100 米和 400 米障碍赛等少数项目外所有竞技赛必须全自主完成禁止遥控,场景赛中遥控完成的评分权重仅为全自主的一半同时还增加了大量考验精细操作的环节,这要求机器人自主感知环境、实时决策、独立执行长程任务真正比拼的是智能水平。参赛规模方面国内 600 多支队伍近 2000 台机器人参赛另有来自美国、德国、日本等国家的 25 支海外队伍,上海智元机器人携精灵 G2、灵犀 X2、远征 A3 三款主力机型参赛目前斩获 13 金 11 银 10 铜暂时位居奖牌榜首位。
在众多金牌中消防应急场景含金量特别高,这个比赛还原了真实火灾场景机器人需要完成危险品识别、异常阀门关断、抓取灭火器灭火三项任务,关键的是比赛场景和真实环境从未对外公开机器人根本没有 "演练" 的机会直接上赛场。"一个灭火器重达 5 公斤远远超过绝大多数人形机器人 ' 双手 ' 的负载上限,机器人拿不动灭火器更别提灭火了。" 智元全栈算法工程师高乃翔告诉记者行业常规做法是定制性能更强的夹爪或者是换一个功率更强的关节但这样做法既昂贵也来不及参赛,于是智元决定从优化现有结构开始在机器人的手腕处加装结构件将 "夹取" 改为 "勾取",利用手腕结构强度将灭火器勾起插入底盘带 20 度倾角的专用承载桶由底盘承载全部重量,另一只机械臂辅助压稳以防晃动,这套改造以极简的结构设计化解了物理瓶颈用最低成本实现了最高可靠性,不增加额外成本用结构优化突破了硬件上限这一工程思维得到现场裁判的一致称赞。此外智元还在机器人重要的关节位置额外增加了力控装置相当于让机器人多了一层 "触觉" 感知,即便是在参赛时不小心撞到墙机器人也会自动微调姿势像人类一样的 "虚晃" 过去避免直接 "硬碰硬" 受到损伤。
在图书馆场景赛中智元与上海交通大学、清华大学联合组建联合赛队要一口气完成出库与运输、图书上架归位、错放图书识别与纠正三个串联环节任一环节失败都可能导致任务中断,为此智元机器人放弃了人工遥操方式采取纯自主方案参赛。"预先建立了高精度地图并标定关键点位通过定位与导航算法计算最优路径并采用开源视觉模型识别图书脊背标签搭建出了一个稳定可靠的机器人大脑自主决策系统。" 智元联合赛队成员李肖自华表示图书馆场景考察的不是机器人单一能力而是定位、导航、视觉识别、操作精细度等完整流程的可靠性,"智元的具身 ' 大脑 ' 具备足够的灵活性可适配不同流程。" 高乃翔表示多场景获奖的背后依靠的并非针对单一赛道的 "精心特调" 而是一套完整可复用的智能底座,智元的参赛设备均为量产机器人并未单独为参赛专门调优,"同一算法可在多台机器人无缝迁移无需针对个体差异反复特调大幅提升了部署效率,这一特性在比赛备赛周期短、多场景并行开发的压力下尤为关键。"
根据赛事主办方介绍今年运动会分别设置竞技赛和场景赛,竞技赛比拼机器人的运动性、协调性和团队协作能力,场景赛则着重考查机器人的实用技能和智能化水平,简单来说竞技赛更偏向于机器人 "小脑" 场景赛则是 "大脑" 更具优势,这也凸显出人形机器人两派不同的技术路径。比如北京人形天工机器人是以躯体控制和运动能力见长的 "小脑" 派在竞技赛上几乎一骑绝尘接连打破 100 米、400 米、1500 米人类田径纪录跳高 2.88 米也远超人类极限,截至 8 月 24 日天工机器人拿下 8 金 4 银 12 铜在奖牌榜上紧跟智元。相较竞技赛着重考察人形机器人的运动能力场景赛更考验机器人 "大脑" 在这一领域智元的优势尤为明显,因此智元的金牌主要来自消防应急、图书馆、酒店、园林、家庭等民生服务赛道。去年在运动会上拿下多个冠军的宇树机器人今年却在 100 米预赛中小组垫底在多数比赛中颗粒无收也暴露了宇树在 "小脑" 和 "大脑" 方面的技术短板。不过记者从今年的比赛中也能感受到机器人 "小脑" 和 "大脑" 正在加速协同进化,在产业化进程中运动和智能缺一不可,以北京人形机器人为例今年因 "捂脸跑姿" 打破 100 米人类纪录而爆火而这一跑姿不是人为设置而是机器人 "大脑" 在仿真里不断用数据迭代出来的最优姿态;而智元也并非是只会干活的 "学霸",灵犀 X2 在 100 米障碍赛拿下金牌背后功劳正是自研的生成式通用 "小脑" 引擎框架,在 "大小脑" 协同下灵犀 X2 在通过不规则障碍物时能表现出速度优势与出色稳定性在多种地形下实现自主或半自主决策。