2025北京亦庄半程马拉松暨人形机(ji)器(qi)人半程马拉松将于明(ming)日(ri)(4月19日(ri))鸣枪开跑,这(zhe)是(shi)全球首场人形机(ji)器(qi)人半程马拉松。届时,12000名人类选(xuan)手将与来自全国各地近20家机(ji)器(qi)人赛队的“钢铁选(xuan)手”并肩起跑,共同完(wan)成21.0975公里的比赛。在参赛选(xuan)手中,一个名叫“0306小巨人”的机(ji)器(qi)人凭借小巧可爱的外形,成为(wei)全场的“颜值担当”。
“小巨人,给大家唱(chang)首歌(ge)吧?”“没问题,这(zhe)就来!”……在北京科技职业大学机(ji)电工程学院机(ji)器(qi)人设计创新团队工作室中,邱钊(zhao)鹏老师正带(dai)着团队成员(yuan)对“0306小巨人”进(jin)行步态调(diao)试和人机(ji)交互测试。作为(wei)本次(ci)比赛中唯一一个由职业本科院校团队设计的人形机(ji)器(qi)人,这(zhe)个小家伙身高仅有75厘(li)米、体重10公斤,身穿(chuan)一件炫酷的银蓝拼色套装,能跳(tiao)又(you)会唱(chang)。
在灵活走动的过程中,“0306小巨人”会时不时地来回转动短短的脖子(zi),也会跟大家挥手示意。此外,它还会眨着亮晶(jing)晶(jing)的“大眼睛(jing)”,说出一些“萌萌哒”的话语,引来众人一阵发笑。北京青年报记者随后采访(fang)设计团队了解(jie)到,这(zhe)个即(ji)将走上赛场的人形机(ji)器(qi)人,从(cong)设计研发到最终具备参赛标准,仅用了1个多月的时间(jian)。
北职大机(ji)器(qi)人研发团队成员(yuan)与“小巨人”合影
主动挑战
11人跨学科团队承压创新
北京科技职业大学是(shi)亦庄地区唯一一所高校,也是(shi)北京首所市属职业本科大学,前身是(shi)北京电子(zi)科技职业学院。今年3月6日(ri),学校决定报名参加在“家门口”举行的大赛。用师生们的话说,这(zhe)是(shi)大家对研发创新的一次(ci)主动挑战,而“0306小巨人”名字中的“0306”,就是(shi)团队开启(qi)备赛的起点(dian)。
从(cong)报名到比赛仅有一个多月的时间(jian),该如何迎接这(zhe)次(ci)挑战呢?作为(wei)团队负责人之一,邱钊(zhao)鹏老师坦言,虽然学校有机(ji)器(qi)人研发基础,但挑战机(ji)器(qi)人半马的压力并不小。“大家学校自2016年开始,就在格斗机(ji)器(qi)人领域开启(qi)研发创新,并在全国大学生格斗机(ji)器(qi)人比赛中两度获(huo)奖。但能跑马拉松的人形机(ji)器(qi)人与格斗机(ji)器(qi)人相比,无论在稳(wen)定,还是(shi)在抗干扰能力等方(fang)面,要求都高出很多,这(zhe)就需要团队不断提升人形机(ji)器(qi)人的性能。”
面对重重困(kun)难,他们并没有后退。学校迅速组建(jian)了一支11人多学科交叉融合设计创新团队,其中包括7位老师和4位00后学生。机(ji)电一体化技术专业教(jiao)师主导运动控制算法(fa)开发,机(ji)械制造及自动化专业教(jiao)师负责轻量化结构设计,工业互联网应(ying)用专业教(jiao)师开发远程运维(wei)系统、人机(ji)交互界面设计及集成人工智(zhi)能技术模块,艺术设计学院服装设计专业教(jiao)师设计兼具功能性与科技感的具身机(ji)器(qi)人服装……一场与时间(jian)赛跑的科研创新挑战就此开始。
“多学科背景的深度协作,让大家在机(ji)器(qi)人研发中兼具技术前瞻(zhan)性与工程实行力,具有理(li)论扎实、实践经验丰富(fu)的显著优势。”邱钊(zhao)鹏说。
加班加点(dian)
研发创新突破重重难关
机(ji)电工程学院机(ji)器(qi)人设计创新团队工作室,是(shi)这(zhe)支团队的主战场。在研发创新过程中,他们不断遇到各种各样的难题,加班加点(dian)、熬夜(ye)对大家来说是(shi)家常便饭。
作为(wei)负责机(ji)器(qi)人轻量化结构设计的主力,机(ji)械制造及自动化专业的刘帅老师电脑(nao)里储存着无数版“0306小巨人”结构设计图。“已经记不清到底有多少个版本了。”刘帅先容(shao),人形机(ji)器(qi)人越轻跑起来就越快,所以需要不断优化结构,想方(fang)设法(fa)给机(ji)器(qi)人减重。
“以机(ji)器(qi)人手臂内部圆环形空隙为(wei)例,空隙越小,机(ji)器(qi)人的手臂重量就能做到越轻。为(wei)了更精细化,我进(jin)行了无数遍的受(shou)力分析,最终将这(zhe)个空隙由原来的直(zhi)径5毫米,减小至直(zhi)径2毫米左(zuo)右(you),为(wei)机(ji)器(qi)人减重了30%。”刘帅透露,为(wei)让“0306小巨人”看起来更萌,他在最初版本的基础上不断优化设计,先后增加了脖子(zi)、小蛮腰等,让机(ji)器(qi)人更加具有“人形”。
此外,“0306小巨人”的头部也尝试过使用不同材质,工作室中至今仍摆放(fang)着不同材料、不同颜色的“0306小巨人”头部造型。“以前机(ji)器(qi)人的眼睛(jing)是(shi)机(ji)械眼,看上去不太灵活,大家想了各种方(fang)案,最终给它装上了电子(zi)显示屏(ping),这(zhe)两只圆滚滚的大眼睛(jing)格外俏皮(pi),眼珠还会‘左(zuo)顾右(you)盼’,晚上还能发亮。”刘帅透露,每一次(ci)机(ji)械造型上的调(diao)整,背后都是(shi)无数遍算法(fa)的升级配合,如此才能让机(ji)器(qi)人走起来“更稳(wen)”。
颜值超高
小巨人有6套炫酷服装
“大家是(shi)搞编程的,对外观设计不擅长,所以这(zhe)块就由机(ji)械设计和艺术设计学院的老师负责。”谈起“0306小巨人”科技感十足的服装,邱钊(zhao)鹏俏皮(pi)地说:“大家有6套衣服呢!”
为(wei)机(ji)器(qi)人设计服装,要考(kao)虑的因素很多,在艺术形象美观的前提下,还要结合机(ji)器(qi)人的人体工学原理(li),并融入个性化功能设计。北青报记者注意到,为(wei)“0306小巨人”准备的这(zhe)6套衣服风格各不相同,有未来感十足的银色与蓝色搭配的套装,也有红色中式马甲和长裤等。
负责服装设计的马淑燕老师先容(shao):“考(kao)虑机(ji)器(qi)人站立状态屈膝,大家做了立体裁片结构设计;考(kao)虑机(ji)器(qi)人抬腿着装困(kun)难,大家对裤子(zi)的侧面做了黏合开合设计;考(kao)虑抬胳膊(bo)时的方(fang)便性,大家在腋下加入袖裆(dang)插片设计;为(wei)了换电方(fang)便,大家还给机(ji)器(qi)人做了背包下展开设计。”
在整个团队的不懈努力下,“0306小巨人”如约出现在了4月9日(ri)晚的排位赛演练现场,它出色的表现也赢得了大量喝彩。
4月9日(ri)晚,“小巨人”参加路测彩排
学生参与
00后现场工程师有担当
值得一提的是(shi),在这(zhe)个11人团队中,还有4位00后“现场工程师”,他们都是(shi)从(cong)学校机(ji)器(qi)人社团选(xuan)拔出来的优秀学生,为(wei)“0306小巨人”的诞(dan)生作出很大贡献。
2005年出生的任天赐是(shi)北京科技职业大学机(ji)电一体化专业大二学生,从(cong)小就喜欢机(ji)械。在“0306小巨人”机(ji)器(qi)人研发过程中,他是(shi)组装与调(diao)试的主力。“大家团队的老师和同学们都特别喜欢较真(zhen)儿。”任天赐坦言,研发过程中,“0306小巨人”被拆卸过不知(zhi)多少次(ci),而每次(ci)重新组装都需要严丝合缝,“但凡有一丁点(dian)儿不到位,都会影响机(ji)器(qi)人的灵活性、协调(diao)性。”
无数次(ci)不厌(yan)其烦地拆装机(ji)器(qi)人,让任天赐变得更加沉稳(wen),也真(zhen)正领会到了精益(yi)求精的大国工匠精神。“这(zhe)次(ci)比赛让我拓宽(kuan)了视野(ye),明(ming)晰了未来的职业规划。我看到了机(ji)器(qi)人技术在各个领域的广泛应(ying)用和无限潜力,也看到了自己在其中的定位和发展方(fang)向。大家只有不断学习(xi)、不断进(jin)步,才能跟上时代的步伐,为(wei)机(ji)器(qi)人技术的发展贡献自己的力量。”任天赐感慨地说。
2004年出生的陈熙然,是(shi)学校工业互联网应(ying)用专业的学生。作为(wei)团队中的现场工程师之一,这(zhe)个“00后”把同龄人的语言表达(da)方(fang)式编写进(jin)了“0306小巨人”的语言程序中,其中不乏一些网络“新梗”,“大家00后的语言表达(da)方(fang)式,能让小机(ji)器(qi)人说话的语气听起来更萌!”
陈熙然表示,此次(ci)参与研发“0306小巨人”,自己也学到了很多东西。“明(ming)年我还要作为(wei)主力,带(dai)着‘0306小巨人’来跑马拉松。”他自信地说。
萌新上场
四个“替身”随时待命
北青报记者了解(jie)到,目前“0306小巨人”机(ji)器(qi)人已经完(wan)成了全面的调(diao)试与优化工作,各项性能指标均(jun)达(da)到预期标准,整体状态稳(wen)定且可靠。为(wei)了确保机(ji)器(qi)人在比赛当天能够发挥出最佳水平(ping),团队还制定了详细的现场保障和准备计划。
“大家会配备专业技术支撑团队随时待命,解(jie)决可能出现的技术问题。”邱钊(zhao)鹏先容(shao),团队额外准备了4台备用机(ji)器(qi)人,这(zhe)些备用机(ji)器(qi)人均(jun)经过严格测试,性能与主力机(ji)器(qi)人相当,可随时“替补”上场。在人员(yuan)配置方(fang)面,团队还将安排至少3组经验丰富(fu)的操作人员(yuan)轮流控制机(ji)器(qi)人,以确保在长时间(jian)比赛中能够保持高度的专注力和操作精准度。
“目前大家的机(ji)器(qi)人每小时步速为(wei)2.2公里,虽然不是(shi)参赛选(xuan)手中最快的,但大家有信心会让它跑得越来越快,长得越来越高。”邱钊(zhao)鹏透露,比赛当天,“0306小巨人”会在跑步过程中与观众挥手打招呼,还会边跑边唱(chang)歌(ge),把最萌的一面展现给大家。
“2025年,报名跑,身高≥75cm,距离≥6km。2026年,跑起来,身高≥120cm,距离≥12km。2027年,跑更远,身高≥140cm,距离≥20km”……北青报记者注意到,在机(ji)器(qi)人设计创新团队工作室内,挂(gua)着一幅“0306小巨人”2025—2030机(ji)器(qi)人半马比赛规划图。
“这(zhe)个小机(ji)器(qi)人刚(gang)刚(gang)诞(dan)生一个多月,大家希翼它在这(zhe)次(ci)的马拉松赛中先跑起来。”邱钊(zhao)鹏先容(shao),“小巨人”寓(yu)意着团队对机(ji)器(qi)人未来的期许,“这(zhe)款(kuan)机(ji)器(qi)人虽然小巧,但大家坚信它能克(ke)服困(kun)难、不断成长。在不久的将来,小巨人会在外形与性能上实现飞跃,成长为(wei)真(zhen)正的巨人,大家的团队也将随之壮大,在科技创新领域大放(fang)异彩。”
研发团队成员(yuan)在操场上测试“小巨人”
对话
跨学科协作将融入人形机(ji)器(qi)人产业发展
对话人:北京科技职业大学机(ji)电工程学院院长 黄敦华(hua)
北青报:您如何看待此次(ci)人机(ji)半马比赛?
黄敦华(hua):大家这(zhe)次(ci)之所以组队参加此次(ci)北京亦庄半马,实际(ji)上也是(shi)融入北京经济技术开发区机(ji)器(qi)人产业发展的一个重要举措。在参赛的过程中,学校有机(ji)会与产业界的技术专家、企业的开拓者进(jin)行合作,也能够与其他高校建(jian)立联系,这(zhe)对于大家新成立的机(ji)器(qi)人和智(zhi)能制造产业学院的发展,将起到很好的支撑作用。
北青报:能简单先容(shao)一下这(zhe)个新学院吗(ma)?
黄敦华(hua):机(ji)器(qi)人和智(zhi)能制造产业学院将实行“N+X”的工作机(ji)制,即(ji)N个知(zhi)名企业+X个高校共同聚焦产业发展。科研项目来源(yuan)产业真(zhen)实需求,研发过程与产业技术团队(企业骨干)深度合作,研究成果解(jie)决产业真(zhen)实问题。
未来,依托机(ji)器(qi)人和智(zhi)能制造产业学院,学校将申办和建(jian)设机(ji)械电子(zi)工程技术、机(ji)器(qi)人技术、智(zhi)能制造工程技术等专业,除了开设通(tong)识课程、公共基础课、专业基础课和专业核心课之外,还将大力推行更多的交叉融合微专业课程,比如机(ji)器(qi)人感知(zhi)技术、机(ji)器(qi)人建(jian)模与控制和机(ji)器(qi)人场景应(ying)用等课程,为(wei)机(ji)器(qi)人产业领域培养高端技能人才。
北青报:怎么想到让学生参与机(ji)器(qi)人研发?
黄敦华(hua):在“0306小巨人”团队中,老师和学生是(shi)一个整体,大家各有分工。学生有梦想、有激情、有担当,他们精力充(chong)沛(pei),也勇于投入。学生们在团队中担任的“现场工程师”角色,也是(shi)大家职业本科院校人才培养的定位。参与“0306小巨人”研发创新的过程中,学生们在老师的引导下,直(zhi)接参与数字化设计、系统化集成和专业化运维(wei)等,提升了解(jie)决较复杂问题的综合能力,为(wei)今后就业与发展奠定了很好的基础。
北青报:未来对“小巨人”有哪(na)些期许?
黄敦华(hua):大家今年的目标是(shi)先报名参赛,随后是(shi)“跑起来、跑更远、跑出彩”。4月11日(ri),北京科技职业大学宣布正式成立,这(zhe)在学校发展史上具有里程碑意义(yi)。以前的北京电子(zi)科技职业学院是(shi)高职院校阵列里的排头兵,但在职业本科序列里,大家目前还是(shi)一个新兵。这(zhe)一点(dian),“0306小巨人”和北职大一样,都站在新起点(dian)上,都需要虚(xu)心学习(xi)、茁壮成长,勇敢向未来。
人形机(ji)器(qi)人半程马拉松竞赛规则(ze)
比赛环境(jing):
比赛环境(jing):
人形机(ji)器(qi)人半程马拉松以南海(hai)子(zi)公园一期南门为(wei)起点(dian),通(tong)明(ming)湖信息城为(wei)终点(dian),全长21.0975公里,途经泡桐大道、文博大桥、通(tong)明(ming)湖公园等北京经开区标志性点(dian)位。
比赛地形环境(jing)包含(han)平(ping)地、坡道,最大坡度≤9°(以实地坡度为(wei)准)比赛线路整体平(ping)顺,共包括6个左(zuo)转道、8个右(you)转道,无折返,终点(dian)前设置1.5公里直(zhi)道,转弯角度≥90°,为(wei)人形机(ji)器(qi)人赛队提供(gong)线路GPS坐标数据(ju)。
比赛规则(ze):
比赛规则(ze):
1.起跑站位:参赛机(ji)器(qi)人按Z形布阵排成两列,同一列机(ji)器(qi)人前后垂直(zhi)间(jian)距为(wei)3米。
2.发枪安排:参赛机(ji)器(qi)人依次(ci)发枪起跑,每个参赛机(ji)器(qi)人出发时间(jian)间(jian)隔1分钟,原则(ze)上不超过2分钟。
3.行进(jin)规则(ze):参赛机(ji)器(qi)人间(jian)距应(ying)控制在1米以上,且不得妨碍其他参赛机(ji)器(qi)人的正常行进(jin)。如遇超越,高速机(ji)器(qi)人需主动绕行低速机(ji)器(qi)人。如遇故障,正常行进(jin)的机(ji)器(qi)人需绕行故障机(ji)器(qi)人。
4.赛道规则(ze):参赛机(ji)器(qi)人须在专用赛道内进(jin)行比赛,赛道左(zuo)侧道路为(wei)赛事(shi)保障道路。每支赛队最多可安排3名参赛选(xuan)手同时进(jin)入赛道(含(han)领跑员(yuan)),参赛选(xuan)手不得影响其他赛队的正常比赛。
5.补给站:赛道内根据(ju)物理(li)条件设置若干补给站,赛队可在补给站内更换电池(shi)、机(ji)器(qi)人和进(jin)入赛道的比赛选(xuan)手。
6.关门安排:比赛路线各赛段专设关门时间(jian),关门时间(jian)后相应(ying)路段将恢(hui)复社会交通(tong)。
裁判规则(ze):
裁判规则(ze):
1.赛事(shi)组委会组建(jian)人形机(ji)器(qi)人半程马拉松裁判委员(yuan)会,比赛设裁判长、主裁判、随行裁判。
2.由裁判长为(wei)每个参赛队伍指派一名随行裁判,全程跟随,及时判罚。随行裁判佩戴具备录音录像功能的记录仪。
3.比赛过程中,鼓励赛队机(ji)器(qi)人全程奔跑,鼓励赛队不更换电池(shi),不更换机(ji)器(qi)人。更换机(ji)器(qi)人或更换电池(shi)需要向随行裁判示意,并经随行裁判同意后进(jin)行换电、更换机(ji)器(qi)人的操作。更换机(ji)器(qi)人须罚时。
4.机(ji)器(qi)人通(tong)过起点(dian)线时开始计时,通(tong)过终点(dian)线时停表,机(ji)器(qi)人成绩为(wei)比赛计时与罚时总和。奖项根据(ju)裁判委员(yuan)会确认的成绩确定。
奖项设置:
奖项设置:
依据(ju)赛队名次(ci)高低,评定冠军、亚(ya)军、季军,并安排完(wan)赛奖、最佳耐力奖、最佳人气奖、最佳步态奖、最佳形态创新奖等专项奖。
文 | 北京青年报记者 武文娟 李佳
摄影 | 北京青年报记者刘畅 付丁
摄像 | 北京青年报记者刘畅
编选(xuan) | 杜小溪
监制 | 王子(zi)轩