人形机器人跑马拉松的技术难点和意义是什么？

文｜《中国企业家》记者 赵东山

编辑｜张晓迪

头图来源｜视觉中国

看起来笨拙的一小步，其实是行业一大步。

或许你还记得2025年4月19日那场全球首届人形机器人半程马拉松，这次比赛让人形机器人进入更多人的视野，并引发行业热议。

在比赛途中，参赛机器人们状况百出：刚在2025年央视春晚亮过相的宇树人形机器人G1，起跑前还“自信”地跟观众挥手，但是一启动就摔倒了；而人气最高、最终夺得冠军的“天工Ultra”机器人，也在行进约15公里时，跌了个跟头。

此外，有的人形机器人因过热而被迫死机，还有的全程需要工程师陪跑，更有机器人跑到一半部件被跑掉。中途电池耗尽，不得不更换电池，更是所有机器人都出现的状况。

《中国企业家》了解到，此次比赛共有20款机器人队伍参赛，他们出自北京、上海、广东等地的顶尖机器人研发团队。

“天工”夺得全球首个人形机器人半马冠军。来源：视觉中国

最终，北京人形机器人创新中心旗下的“天工Ultra”机器人夺得冠军，这款机器人用时2个小时40分钟，全程换电3次，未更换替补机器人。松延动力的N2机器人和上海卓益得的 “行者二号”机器人，分别获得亚军和季军。

首程控股旗下首程资本管理合伙人朱方文参与投资了宇树科技、松延动力机器人等企业，他告诉《中国企业家》：“本次机器人马拉松整体体现了兼容并包、重在参与的特点，参赛机器人身高从80cm到180cm，重量从10公斤到88公斤，型号跨度非常广，并不都在同一个硬件标准体系里。各企业能积极参与，体现了开放包容的心态。”

作为投资人，在这场赛事中，相比于奔跑速度、名次，朱方文更关注机器人的五大指标：第一，能耗情况，这反映机器人厂商的软硬耦合能力；第二，故障率，这反映机器人的稳定性；第三，故障修复时间，这反映主机厂团队对本体的了解，以及在本体迭代速度方面的能力；第四，故障点位，这反映行业薄弱点；第五，赛后机器人的损毁率，这反映耐久性等。

经过此次马拉松，朱方文判断，人形机器人2025年的出货量比2024年将有一个量级的增长，全球范围内会有数家人形机器人企业的年出货量将跨过千台大关。这些机器人主要集中应用在科研、展览导览、数据采集和工厂试用等场景。

不过，宇树科技G1人形机器人在比赛中摔倒，也引发了外界对宇树机器人稳定性的质疑。《中国企业家》了解到，宇树科技官方并未参赛，而是由用户团队携宇树机器人参赛。

赛后，宇树科技回应称：“不同人操作或开发情况下，机器人的表现差别很大，请大家不要误解。机器人和其他电子产品类似，表现性能和使用者息息相关，希望大家一起共同推动机器人行业的进步。”

人形机器人行业是一个技术复杂、资金门槛高的行业，人形机器人是人工智能、运动控制、机械设计等多领域技术的综合应用成果，其研发难度远高于传统工业机器人。例如，其运动控制需要高度精确的轨迹规划和动态平衡能力，同时还需要模拟人类的感知、认知和决策过程。

而马拉松对人形机器人在奔跑中的稳定性、可靠性和续航能力要求极高。此次比赛无疑是对机器人现有技术的一次顶级压力测试。

那么，让造价高昂且技术复杂的人形机器人跑马拉松有哪些具体的困难呢？

五重技术考验

人形机器人跑马拉松，远不止“把腿迈快点儿”那么简单。21公里的赛程，对机器人的硬件、算法、散热都是极限考验。

《中国企业家》采访了松延动力董事长姜哲源、首程资本管理合伙人朱方文等，拆解了人形机器人跑马拉松背后的技术难题。

·第一重考验：硬件可靠性

马拉松比赛对机器人的可靠性提出了极高要求。跑完21公里需要硬件能够承受长时间的高强度运动，尤其是机器人还要在长时间运动中保持稳定。

（1）关节与齿轮箱：长时间跑步会导致人形机器人关节过热，齿轮箱的散热就成为关键。姜哲源提到：“关节内的驱动板不断过大电流，如果特别烫，可能会熔掉里面的焊锡导致短路。”

（2）线束问题：机器人运动时，胳膊和腿部的线束反复弯折，容易松脱或断裂。松延动力主要通过优化线束材质和走线方式来解决这一问题，如将普通线材升级为铁氟龙材质，并在关键部位改用压线扣固定。

（3）结构强度：脚踝电机在跑步中会承受巨大冲击，松延动力最初使用的螺丝在十几公里后全部断掉，后来改用定位销传动，显著提升了可靠性。

·第二重考验：算法稳定性

算法的稳定性是机器人完赛的关键。

（1）强化学习的应用：松延动力早期采用模型预测控制（MPC），后转向强化学习。“就像人类从‘刻意计算步伐’到‘肌肉记忆跑步’，算法上限被大幅提升。”姜哲源解释。比赛中，松延动力的N2，能自主调整步态应对路面变化，甚至在大风天气保持稳定。

（2）自主避障：比赛中机器人需要自主避障，人形机器人的算法团队必须通过大量测试优化机器人的运动路径规划能力。

（3）抗干扰能力：马拉松现场环境复杂，机器人需应对路面不平、人群干扰等问题，算法的鲁棒性能至关重要。

·第三重考验：续航和散热

长时间跑步让关节温度飙升，电路板焊锡可能熔化。团队在关节内部增加散热设计，并优化电流分配。21公里的长距离跑步对机器人的电池和散热系统也提出了挑战：

（1）电池续航：在比赛过程中，赛道内设置多个补给站，赛队可在补给站内为机器人更换电池、替补机器人及领跑员。因此，进一步提升电池的能量密度和快充能力，是人形机器人厂商们都需要应对的挑战。

（2）散热设计：关节和电路板的散热是关键，如何通过优化散热结构和材料，减少过热风险，是机器人本体设计时的重要考量因素。

·第四重考验：运动控制与步态优化

跑步与行走的步态差异很大，机器人需动态调整步频和步幅以适应不同速度。因此，行进中的运动控制成为关键。

（1）穿鞋减震：姜哲源提到，给机器人穿鞋显著减少了机体受到的地面冲击，同时提高了跑步速度。

（2）步态生成：通过仿真和真机测试，优化了机器人的步态算法，确保其在长距离跑步中保持高效和稳定，也是思路之一。

松延动力机器人穿的鞋。摄影：赵东山

·第五重考验：环境适应能力

马拉松比赛在户外进行，人形机器人还需适应复杂的户外环境：

（1）路面变化：从平坦道路到起伏路面，机器人需实时调整步态。

据《中国企业家》了解，此次人形机器人半程马拉松的路线也经过了精心设计，以亦庄南海子公园为起点，通明湖信息城为终点，总路程21.0975公里，比赛地形环境包含平地、坡道以及石子路等各种复杂路况。

其中，坡道最大坡度9度，全程线路共包括6个左转道、8个右转道，最小转弯角90度，考验机器人奔跑时转弯的平衡能力，终点前还设置了一段1.5公里的直道，考验机器人的直线冲刺速度。

（2）天气影响：比赛当天的大风对机器人的稳定性提出了额外挑战，松延动力通过算法优化增强了机器人的抗风能力。

行业意义

此次马拉松赛事之后，人形机器人行业也正在加速进化，这也为机器人公司带来了更多商业机会。

这次参赛体验，远超姜哲源的预期。“我们最初的目标只是完赛，没想到能拿名次。”姜哲源在接受《中国企业家》采访时坦言。

姜哲源提到，松延动力在比赛后收获了大量的订单：“今天中午我们统计了一下，仅一个上午就有大几十台机器人定金付过来了。”

松延动力N2第二名冲线完赛。来源：视觉中国

在姜哲源看来，人形机器人马拉松给了行业一个公平公开的竞赛舞台。“马拉松就像一场大考，把机器人拉到真实场景里遛一遛，遮羞布全被揭开了。”

“过去，各家公司通过视频和宣传材料展示自己的技术，大家都各说各的好，说自己技术牛，但外界很难判断其真实性能，最后发现谁更会做营销，谁的关注度就更高。”姜哲源说。

但姜哲源也认为适度的营销是有必要的，他形容做人形机器人这一行“虽然酒香不怕巷子深，但巷子太深也不行”。对松延动力而言，比赛的热度为行业带来了更多投资和合作机会。

此外，姜哲源还表示：“这次马拉松大大拉升了整个行业对可靠性的关注度。”他认为，比赛中暴露的问题，如线束松动、关节过热等，都将促使企业优化设计，推动行业整体技术水平的提升。

朱方文同样认为这可能给行业加速迭代带来更多动力。不同于实验室或者demo场景，半程马拉松距离长，需要机器人持续奔跑3个小时或以上，对本体稳定性是巨大考验。他希望通过此次马拉松赛事，促进整个人形机器人行业的快速迭代。

此前北京经开区管委会副主任梁靓在接受媒体采访时也表示，人形机器人马拉松比赛旨在通过极限场景倒逼技术突破，促进机器人产业的加速落地。未来，人形机器人有望在工厂、家庭服务等领域发挥更大作用，实现“人机共生”的社会愿景。