人形机器人「天工Ultra」半马夺冠:规模化商用落地的重要一步

人形机器人「天工Ultra」在半马比赛中胜出,验证了其在真实环境下的技术实力,为人形机器人的规模化商用落地奠定了基础。

原文标题:「天工Ultra」半马夺冠,人形机器人通关产业落地第一关

原文作者:机器之心

冷月清谈:

人形机器人“天工Ultra”在北京亦庄全球首场人形机器人半程马拉松中夺冠,引发行业关注。本次比赛是对机器人关节强度、运动控制、能耗管理等核心技术的全面测试,验证了其在超长距离、复杂地形下的稳定性和可靠性。 “天工Ultra” 采用大功率一体化关节、低惯量腿部设计和高效散热系统,成功克服了续航、散热和平衡难题。同时,无线领航技术和自主路径规划能力使它能适应真实环境。北京人形机器人创新中心推出的“慧思开物”平台,降低了开发门槛,加速了机器人应用生态的构建。在政策和供应链的双重推动下,人形机器人正加速从实验室走向规模化商用,并有望在工业、物流、安防等领域广泛应用。这场“人机半马” 不仅是技术的一次飞跃,更是人形机器人迈向千亿级市场的起跑枪声。

怜星夜思:

1、“天工Ultra”半马夺冠,展示了人形机器人在运动控制和环境适应方面的重大突破。但考虑到比赛环境相对受控,你认为要让人形机器人真正走进日常生活,还需要克服哪些关键挑战?
2、文章提到北京在人形机器人“大脑”方面具有优势,长三角和珠三角则在核心部件和精密加工方面各有千秋。你认为这种区域协同模式,对中国人形机器人产业的发展是利大于弊还是弊大于利?为什么?
3、文章中提到,有投行人士认为机器人将是“十倍于新能源车”的下一个超级风口。你认同这个观点吗?请说明理由,并结合你对新能源车行业发展历程的了解,谈谈你对人形机器人未来发展趋势的看法。

原文内容

机器之心原创

编辑:吴昕

21.0975 公里的产业密码:一场规模化商用落地的压力测试。


月 19 日早上七点半,北京亦庄,全球首场人形机器人半程马拉松在南海子公园鸣枪起跑。


来自北京、上海、江苏、广东等地的 20 支机器人队伍,与 1.2 万名人类选手一同出发,挑战 21.0975 公里赛程——途经南海子公园、泡桐大道、文博大桥,终点设在国家信创园。


别看沿途风景宜人,对人形机器人来说却是一场「 Hard 模式」挑战:超长距离、最大 度的坡道、14 次转弯、1.5 公里冲刺直道,连路上的井盖都可能成为绊脚石;更别提几十台机器人同场,还要应对通信拥堵。


最终,全尺寸人形机器人「天工Ultra」以 小时 40 分 42 秒率先撞线,创下全球人形机器人半马 PB ( Personalbest )。


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「天工Ultra冲刺瞬间。目前实测平均时速可达10km/h,最高奔跑速度已提升至全球领先的12km/h。当天比赛配速约为7-8km/h


去年还在比谁走得稳,今年就开卷马拉松,越来越多的人形机器人加入竞技行列——蛇年春晚,宇树机器人手帕舞利落吸睛;众擎机器人完成全球首个前空翻;Atlas 也秀出侧空翻,个个身手不凡。


人形机器人进化的速度远超想象,正在打开更多商业化场景的想象力大门。


夺冠背后:全尺寸机器人的技术登顶


要想跑得好,先得扛过这场「极限测试」里的重重「坑」。


超长距离本身就是对电池续航的极限考验;最大 度坡道,考核机器人对重心调控与动力输出的能力;14 次转弯、最小转弯角 90 度,逼它们在高速运动中完成动态平衡与灵活转向。


就连一个井盖,都可能成为致命陷阱。以往的机器人难以应对这类微小地形扰动,如今借助强化学习与地形仿真训练,才逐步具备「反应力」。


而对「天工Ultra」这类全尺寸人形机器人(身高 180、体重 55 公斤)来说,意味着重心更高、惯性更大,光站稳就已是挑战,完赛的技术难度几乎翻倍。


其次,它的驱动关节需要输出更大扭矩来支撑高负载,运动控制算法也必须实时应对更大惯性带来的平衡难题。能耗同步飙升,长跑过程中的续航和散热都被拉到极限。



「天工Ultra」最后以绝对优势、毫无悬念地夺冠,靠的是三重技术跨越,涵盖机器人系统三大核心:本体、运动控制(小脑)、智能决策(大脑)。


超长距离、超长时间运转,本体硬件先要扛得住。为了让这台「重量级选手」可以跑得持久,除了整机「减肥」,关节设计的黑科技感直接拉满。


核心关节采用「大功率一体化关节」,类似给汽车装上了 V8 发动机,爆发力直接拉满。同时,腿部设计追求「低惯量」,跑步更流畅。


人们常说,跑马最担心关节磨损,机器人最担心关节散热。「天工Ultra」在散热系统上做了重要革新——除了从电机源头就减少发热,还应用了整机热仿真技术等多种方式,确保关节核心区域的温度始终稳定在 70℃ 以下,长跑过程中既能保持温度不过热,也能稳定输出动力。


考虑到金属脚直接着地,震动非常强烈,「天工Ultra」还在腿部结构上引入了类似人类跟腱的设计,起到缓冲、吸震的作用。


天工Ultra甚至穿上了黑色跑鞋


再说「小脑」。硬件扛得住还不够,爬坡迈坎再转弯,动作要稳,运动神经必须够发达。


「天工Ultra」内置了北京人形机器人自研的「基于状态记忆的预测型强化模仿学习」控制策略。也就是说,它不仅能实时感知现在的身体状态,还能「记住过去几步发生了什么」,从而更准确地预测接下来如何调整姿态。


而强化学习仿真让它在虚拟世界里经历成千上万次摔倒与站起,练就了几乎本能的平衡控制能力。即使在雪地、碎石路、斜坡这种「地狱难度地图」里,也能保持稳定。


通过在神经网络里加入落脚点规划与速度控制的双重指令,它不仅跑得稳,还能踩得准,实现了对突起、凹陷、减速带、细小石子等真实道路状态的高动态适应。



此次比赛中,「天工Ultra 」 采用无线领航技术完成跟随导航和长程路径规划,也是唯一不使用人工遥控的参赛机器人:


奔跑时,前面有一位领航员,身上背着小巧的信号发射器,机器人可以自主追踪目标,判断该往哪个方向跑、以什么速度跑,天工会实施感知周边环境,进行分析,一路动态调整路线规划及运动姿态,完成比赛。


奔跑时,前面有一位领航员


这就要靠「大脑」了——边跑边规划路径;还能识别障碍物、判断能不能过;遇到动态障碍,还能预测对方轨迹,生成安全绕行路线,展现出更强的环境适应能力和稳定性。在未来工业与特种场景中,这种级别的「大脑」,才是让机器人走出实验室、真正干活的关键。


「人机半马背后

一场规模化商用落地的压力测试

具身智能融资热潮可谓开年即高燃,政策端同样在加码。月全国两会,具身智能首次作为「未来产业」关键词写入政府工作报告,与生物制造、量子科技、6G 并列提名。有投行人士判断,机器人将是「十倍于新能源车」的下一个超级风口。


来源《财新周刊》封面报道:机器人来了

在这样的大背景下,这场「人机半马的意义早已超越竞技层面,更是机器人能否走向「规模化落地的压力测试


关节强度、运动控制算法、能耗管理、硬件散热、电池续航、大脑对复杂地形的理解与适配、小脑对机器人身体的运动及平衡控制……这些核心技术的短板和瓶颈,唯有放到真实环境中、长时间运行下,才能暴露、验证、优化。


能不能连续自主、稳定地执行任务,正是人形机器人迈向实际场景的第一道门槛。而今天,在亦庄的赛道上,机器人的表现已经刷新了答案。


以「天工Ultra」为例,其核心部件经受住了 小时以上的连续运行考验,采用电池快换方案,全程仅换了 次电池,未来有望实现作业连续性的新突破。这意味着,除了科研教育和消费娱乐,其应用空间正拓展至车厂拧螺丝、搬运、超市搬货、智慧园区巡逻、物流分拣等更多工业和泛工业级场景。


更重要的是,马拉松环境对「动态平衡」和「地形鲁棒性」的考验,与安防机器人、户外巡检机器人在现实中的核心能力要求高度一致。在复杂电网、管廊、园区等场景中,跨沟渠、越井盖、稳过减速带,都是日常;机器人不仅要稳,还要抗外力干扰,能够自主决策、灵活应对。

量产拐点的攻坚

其实,早在两年前,工信部就已发布《人形机器人创新发展指导意见》,提出「 2025 年具备批量生产能力」的目标。而从实验室走向规模化商用,除了算法和硬件攻坚,另一关键是——降低开发门槛,让更多开发者能够参与构建机器人应用生态


就在 月,北京人形机器人创新中心推出全球首个实现「一脑多能、一脑多机」的通用具身智能平台「慧思开物」,率先为机器人提供「大脑操作系统」。


该平台融合 AI 大模型驱动的任务规划「具身大脑」与数据驱动的技能执行「具身小脑」,打通了从任务理解到动作控制的全链路,能够适配从工业制造到家庭服务等多种场景,执行各类复杂任务,如工业分拣、整理桌面、物流打包,也兼容人形、轮式、机械臂等多种形态机器人。


目前,该平台架构的应用提升了开发效率,为机器人从「实验室成果」变为「工程化应用」提供了统一中枢。


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「慧思开物在物流场景下的操作demo:接收「打包快递指令后,机器人将任务拆解为拿扫码枪、扫码、放置物品、贴单、封箱等一系列动作,由「具身大脑规划、「具身小脑执行。

技术不断突破,开发效率加速,要推动人形机器人跑进现实世界还需要硬件标品化。


以「天工Ultra」为例,之所以能稳定跑完半马,离不开本体结构的稳固与续航能力的大幅提升——支持连续运行数小时不中断,并在不到 秒内完成热插拔换电。这背后,是电池管理系统与快充技术的双重革新。


比赛落幕后,全新一代「天工 2.0 」在赛场展区亮相。相较前代机型,「天工 2.0 」在本体结构、作业性能与操作系统等多个维度实现全面升级,吸引了大量观众驻足围观。


续航能力上,全新一代「 天工2.0 」还将具备工业级永续作业能力,配合多工况能耗控制技术,续航表现大幅跃升。另外,「 天工2.0 将搭载「慧思开物平台,拥有自然交互、任务精准规划、双臂协同灵巧操作、多技能执行等能力,具备处理多场景复杂任务的泛化能力,可以在工业制造、特种作业、商业服务、家庭生活等多元场景展开应用。

在赛后展区,全新一代天工2.0亮相

与此同时,核心部件国产化也在快速推进。就连过去被视为卡脖子的高精度零部件——谐波减速器RV 减速器、行星滚柱丝杠等,也被国内供应商逐步突破,「能量包」供应也已形成多家本土解决方案。「天工Ultra」的关节模组、驱动电机等核心部件也实现国产替代,成本更可控。


针对关节发热的难题,「天工Ultra」用了石墨烯复合散热膜,就像给「关节」贴了高效散热贴纸,连续运转时温度能降低 18℃,大大提升了长时间工作的可靠性。

政策与供应链共振

人形机器人加速走向量产,背后离不开庞大供应链体系和政策的合力。


不少投行人士直言,中美在 AI 大模型和具身智能起跑线大致一致,但若论谁能让机器人真正「量产」,中国具备最强成本工程能力与产业集成效率。


摩根士丹利发布的《人形机器人 100 》报告显示,在全球最具代表性的人形机器人公司中,近七成来自中美,而中国独占 36 家企业,并掌握了约 63% 的供应链份额。


有意思的是,本次半马的 20 支参赛队伍主要来自京津冀(如北京)、「长三角」(如杭州)和「珠三角」(如深圳)这三个机器人公司的主要聚集地,也是传感器、精密加工、工业设计等供应链资源聚集:


北京更擅长「造脑」,也聚集了大量 AI 科研人才。据说,具身智能领域的技术转化周期快,实验室成果落地产业仅需 3-6 个月,实属罕见;


「长三角」在电机、传感器等核心部件方面独具优势;


「珠三角」依托手机、汽车主机厂,在精密加工、系统集成、零部件通用性等方面优势明显。据说,约 60% 的汽车零件可直接用于人形机器人身上,大大降低了开发成本。


2024 年以来,杭州、北京、上海、深圳等多地还陆续出台了 AI 与机器人专项扶持政策,国家级创新中心先后在北京、江苏等地落地,多个产业园区设立专项基金与孵化机制。多家券商机构预测,2025 年或将是人形机器人量产元年。


当上述因素多线共振,人形机器人正以「半马」的速度,撞开一个千亿级产业的大门。


观众在2024世界智能制造博览会上参观人形机器人


比赛当天的展区里,全新一代「 天工2.0 」周围人潮涌动,让人联想起比赛中为「钢铁选手」加油呐喊的场景——虽然人们明知这些欢呼声机器人无法理解、也不会回应,但加油的声音依旧真诚而热烈。


物理栅栏分隔着碳基生命与硅基造物,而那道存在于人类认知深处的无形边界,似乎正悄然松动。越来越多的人开始相信,也开始期待:有朝一日,人形机器人不仅能驰骋赛场,更能真正走进我们的日常生活。


南海子公园的鸣枪,或许正是通向未来旅程的起跑枪声。



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我觉得现在说“十倍于新能源车”还为时尚早。新能源车是能源革命的一部分,有明确的政策导向和环保需求推动。人形机器人虽然前景广阔,但目前还缺乏明确的应用场景和商业模式,面临的技术挑战也更大。需要更多时间和实践来验证。

盲猜一波,人形机器人早期可能会在特定行业(比如工业制造、医疗康复)率先应用,然后逐步向消费级市场渗透。就像新能源车先有出租车、网约车,后有私家车一样。但要实现真正的大规模普及,还需要解决伦理、法律等方面的问题。

除了硬件,软件和应用生态也很关键。现在很多机器人还是只会执行预设的动作,缺乏智能和自主性。要让它们真正实用,需要更强大的AI算法和丰富的应用场景。

我担心长期来看,这种模式可能会导致一些地区过度依赖其他地区,失去自主创新能力。如果核心技术始终掌握在少数地区手中,其他地区的发展可能会受限。

我认为除了技术上的挑战,成本也是一个重要因素。目前人形机器人的造价还是太高,很难普及。只有当成本降下来,才能真正走进千家万户。

我个人还是比较认同这个观点的。新能源车只是解决了出行问题,而人形机器人可以渗透到各行各业,解决劳动力短缺、提高生产效率等问题,应用场景更加广泛,市场潜力自然更大。当然,也需要像新能源车一样,经历技术突破、成本下降、政策扶持等阶段才能真正爆发。

我觉得这种区域协同模式是利大于弊的。各地区发挥自身优势,形成产业链互补,可以避免重复建设和资源浪费,提高整体竞争力。而且,这种竞争合作的关系也有助于技术创新和产业升级。

从经济学角度看,这是符合比较优势原理的。让擅长“造脑”的去造脑,擅长“造手脚”的去造手脚,效率最高。但也要警惕“卡脖子”风险,鼓励各地区在各自擅长的领域深耕,形成多点开花,共同进步的局面。

安全性是人形机器人走进日常生活必须考虑的问题。设想一下,如果机器人在家中失控,可能会对人身安全造成威胁。因此,需要更完善的安全机制和故障处理方案。