4月19日，全球首個人形機(jī)器人半程馬拉松在北京亦莊鳴槍開跑，共20支人形機(jī)器人參賽隊(duì)伍與1.2萬名參賽跑者同場競技，引發(fā)了社會各界的廣泛關(guān)注。

比賽共有20支隊(duì)伍?，參賽機(jī)器人包括北京人形機(jī)器人創(chuàng)新中心旗下的天工Ultra、宇樹機(jī)器人旗下的宇樹G1、眾擎機(jī)器旗下PMOI、中科慧靈、松延動力、鈦虎機(jī)器人和高校及民間組織研發(fā)設(shè)計(jì)的機(jī)器人。經(jīng)過21公里的比拼，優(yōu)必選參與研制的“天工Ultra”以2小時40分鐘的成績率先完賽，奪得首個人形機(jī)器人半程馬拉松冠軍。

通過UWB定位實(shí)現(xiàn)自主導(dǎo)航

本屆半馬此次奪冠的“天工Ultra”身高約1.8米、體重約55公斤，是與成年人體型一致的全尺寸機(jī)器人。不僅將時速從6千米/時提升到最高峰值速度12千米/時，還通過搭載“一腦多能”“一腦多機(jī)”的通用具身智能平臺“慧思開物”，變得更聰明。

本次參賽機(jī)器人分為遙控器人工操控和機(jī)器人導(dǎo)航控制兩種方式完成比賽：

遙控派：由操控員實(shí)時通過手柄控制，轉(zhuǎn)彎、加速、糾偏都靠人類操作。

導(dǎo)航派：通過UWB通信系統(tǒng)接收引導(dǎo)信號，自動規(guī)劃路徑。

據(jù)了解，天工機(jī)器人采用無線UWB領(lǐng)航技術(shù)完成跟隨導(dǎo)航和長程路徑規(guī)劃。通過UWB傳感器實(shí)現(xiàn)對領(lǐng)航員的穩(wěn)定定位和跟蹤，跟蹤速度精度誤差小于0.1m/秒，跟蹤姿態(tài)誤差小于3度，從而實(shí)現(xiàn)了自主完成比賽，也是唯一不使用人工遙控的參賽機(jī)器人。

按照比賽規(guī)則，包括人類領(lǐng)跑員在內(nèi)，每支賽隊(duì)最多可安排3名參賽選手同時進(jìn)入賽道，現(xiàn)場大多數(shù)隊(duì)伍都是采用了“一名人類領(lǐng)跑員+一名控制員+機(jī)器人”的配置。

天工機(jī)器人由領(lǐng)航員攜帶UWB標(biāo)簽在機(jī)器人前方3到5米處保持固定的距離與方位，實(shí)時發(fā)送定位信號引導(dǎo)機(jī)器人跑步，機(jī)器人會跟隨領(lǐng)航員的信號前進(jìn)。機(jī)器人后方的護(hù)航員主要起保護(hù)陪同作用，一旦發(fā)現(xiàn)機(jī)器人晃動或即將摔倒，立即采取保護(hù)措施。

這體現(xiàn)了一種“自主導(dǎo)航+遠(yuǎn)程監(jiān)控”的混合控制思路，即由機(jī)器人自主完成絕大部分導(dǎo)航與避障，人類工程師只在遠(yuǎn)程監(jiān)督，必要時干預(yù)。

UWB與SLAM相輔相成

UWB技術(shù)通過測量無線電信號的飛行時間，提供厘米級的定位精度，使得機(jī)器人能夠更加準(zhǔn)確地識別自身位置，從而實(shí)現(xiàn)精確的導(dǎo)航和路徑規(guī)劃。

在機(jī)器人執(zhí)行任務(wù)的過程中，對其位置的實(shí)時跟蹤和監(jiān)控至關(guān)重要。UWB技術(shù)的低延遲特性使得機(jī)器人能夠?qū)崟r地接收和處理定位信號，從而實(shí)現(xiàn)對機(jī)器人位置的實(shí)時監(jiān)控。這對于需要精確控制機(jī)器人運(yùn)動軌跡、避免碰撞等應(yīng)用場景來說至關(guān)重要。

據(jù)報(bào)道，天工機(jī)器人依靠自身多模態(tài)傳感器融合定位，實(shí)時調(diào)整方向和速度，實(shí)現(xiàn)從起點(diǎn)到終點(diǎn)自主奔跑。其中，UWB技術(shù)與SLAM技術(shù)相輔相成，更好地實(shí)現(xiàn)機(jī)器人精準(zhǔn)定位。

通過利用基于SLAM技術(shù)構(gòu)建的3D環(huán)境語義地圖以及對動態(tài)障礙物的實(shí)時感知能力，結(jié)合具身“大腦”的高效決策機(jī)制，天工機(jī)器人能夠準(zhǔn)確判斷可通行空間并規(guī)劃最優(yōu)路徑。該系統(tǒng)不僅支持全局路徑規(guī)劃，還能精確檢測靜態(tài)和動態(tài)障礙物，預(yù)測它們的運(yùn)動趨勢。依據(jù)障礙物的三維位置與時序信息，機(jī)器人能動態(tài)生成安全避障路徑，確保在復(fù)雜環(huán)境中順暢且安全地行進(jìn)。

此外，在本次比賽中，通信延遲與干擾也是一大挑戰(zhàn)：20臺機(jī)器人同時無線操控，信號難免互相影響，現(xiàn)場工程師需要不斷調(diào)整天線和頻段以確保控制指令暢通。

因此，有業(yè)內(nèi)人士補(bǔ)充認(rèn)為，此次天工機(jī)器人采用UWB技術(shù)，也是為了避開轉(zhuǎn)播車頻段，避免因大型發(fā)射車功率過大導(dǎo)致的遙控器信號受干擾問題，因?yàn)閁WB的頻道和帶寬與常規(guī)遙控器不同。

UWB賦能機(jī)器人市場

在傳統(tǒng)的機(jī)器人導(dǎo)航系統(tǒng)中，常常依賴于激光雷達(dá)、攝像頭等傳感器進(jìn)行環(huán)境感知和定位，但這些方法在某些場景下可能受到光線、遮擋等因素的干擾。相對于其他定位技術(shù)，UWB技術(shù)具有以下優(yōu)勢：

高精度定位：UWB技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)厘米級的高精度定位，這對于人形機(jī)器人在復(fù)雜環(huán)境中執(zhí)行任務(wù)至關(guān)重要；

實(shí)時性高：UWB技術(shù)的數(shù)據(jù)傳輸速率高，信號傳輸延遲短，能夠快速地將機(jī)器人的位置信息反饋給控制系統(tǒng)，滿足實(shí)時性需求；

抗干擾能力強(qiáng)：UWB技術(shù)由于其信號特性，具有很強(qiáng)的抗干擾能力和多徑分辨能力，能夠在復(fù)雜環(huán)境中穩(wěn)定地進(jìn)行定位導(dǎo)航；

低功耗設(shè)計(jì)：UWB標(biāo)簽功耗低，發(fā)射功率在mW級別，更節(jié)能，適合長期部署在人形機(jī)器人上，減少了維護(hù)成本。

對于嘗試自主或半自主模式的機(jī)器人而言，路徑跟蹤和環(huán)境適應(yīng)的問題在本次比賽中也有所暴露，UWB方案的優(yōu)勢則更為顯著。

首先，“跟跑模式”對識別精度要求極高，領(lǐng)跑者與機(jī)器人需保持3-5米距離，稍有遮擋或光線影響，機(jī)器人就可能丟失目標(biāo)。與視覺方案相比，UWB距離測量無漂移，不受視覺條件的影響；

其次，由于賽道在戶外，GPS等定位可能有幾米誤差，疊加機(jī)器人的步態(tài)誤差，一些機(jī)器人會逐漸跑偏賽道中心，需要現(xiàn)場陪跑的工程師發(fā)現(xiàn)后，通過遙控輕微修正其方向。如果沒有人工干預(yù)，機(jī)器人可能撞到護(hù)欄或跑到錯誤的路線上去。與GPS不同，UWB可以在室內(nèi)和室外使用，并且定位精度更高；

而與激光雷達(dá)相比，UWB傳感器更小、更輕、更實(shí)惠，并且在機(jī)器人平臺上安裝更簡單。

不僅如此，UWB還可以用于多機(jī)器人情況下的通信網(wǎng)絡(luò)，兩個機(jī)器人之間的可變基線，或用于姿態(tài)圖優(yōu)化或編隊(duì)控制的機(jī)器人間約束。在多機(jī)器人協(xié)作的場景中，UWB技術(shù)通過為每個機(jī)器人配備UWB標(biāo)簽，定位系統(tǒng)可以實(shí)時地獲取各個機(jī)器人的位置信息，從而實(shí)現(xiàn)多機(jī)器人之間的精確協(xié)同。

根據(jù)《2025人形機(jī)器人與具身智能產(chǎn)業(yè)研究報(bào)告》顯示，2025年中國人形機(jī)器人市場規(guī)模將達(dá)82.39億元，占全球一半；具身智能相關(guān)市場規(guī)模也將突破52億元。

作為全球首個“人機(jī)共跑”賽事，本次馬拉松的意義不在于跑得快，而是而是一場“技術(shù)鐵人三項(xiàng)”。賽道上的21.0975公里，涵蓋了柏油路、平地與坡道或者是急彎等多種地形，需要機(jī)器人應(yīng)對傳感器過載、關(guān)節(jié)過熱、電池續(xù)航等多種極限挑戰(zhàn)。

從結(jié)果來看，要讓機(jī)器人獨(dú)自上路跑這么遠(yuǎn)，還需在傳感融合、定位導(dǎo)航、智能決策上做大量工作。

北京人形機(jī)器人創(chuàng)新中心首席技術(shù)官唐劍透露，“天工很快會具備自主導(dǎo)航能力，現(xiàn)在其實(shí)已經(jīng)在研發(fā)了，很快就會給大家展示出全自主的導(dǎo)航。這樣將不再需要人類引導(dǎo)它參加馬拉松，明年的機(jī)器人馬拉松有望看到無人引導(dǎo)的天工在奔跑?！?/p>

天工隊(duì)技術(shù)負(fù)責(zé)人郭宜劼也表示，未來將會對天工的具身智能、大小腦等關(guān)鍵模塊進(jìn)行開源，推動整個行業(yè)共同進(jìn)步。未來的人形機(jī)器人，可能不只是實(shí)驗(yàn)室里的技術(shù)模型，而是真正能走進(jìn)戶外、走進(jìn)家庭。