「天工Ultra」半馬奪冠，人形機器人通關產業落地第一關

機器之心原創

編輯：吳昕

21.0975 公里的產業密碼：一場規模化商用落地的壓力測試。

4 月 19 日早上七點半，北京亦莊，全球首場人形機器人半程馬拉松在南海子公園鳴槍起跑。

來自北京、上海、江蘇、廣東等地的 20 支機器人隊伍，與 1.2 萬名人類選手一同出發，挑戰 21.0975 公里賽程——途經南海子公園、泡桐大道、文博大橋，終點設在國家信創園。

別看沿途風景宜人，對人形機器人來說卻是一場「 Hard 模式」挑戰：超長距離、最大 9 度的坡道、14 次轉彎、1.5 公里衝刺直道，連路上的井蓋都可能成為絆腳石；更別提幾十臺機器人同場，還要應對通訊擁堵。

最終，全尺寸人形機器人「天工Ultra」以 2 小時 40 分 42 秒率先撞線，創下全球人形機器人半馬 PB ( Personalbest )。

「天工Ultra」衝刺瞬間。目前實測平均時速可達10km/h，最高奔跑速度已提升至全球領先的12km/h。當天比賽配速約為7-8km/h

去年還在比誰走得穩，今年就開卷馬拉松，越來越多的人形機器人加入競技行列——蛇年春晚，宇樹機器人手帕舞利落吸睛；眾擎機器人完成全球首個前空翻；Atlas 也秀出側空翻，個個身手不凡。

人形機器人進化的速度遠超想象，正在開啟更多商業化場景的想象力大門。

奪冠背後：全尺寸機器人的技術登頂

要想跑得好，先得扛過這場「極限測試」裡的重重「坑」。

超長距離本身就是對電池續航的極限考驗；最大 9 度坡道，考核機器人對重心調控與動力輸出的能力；14 次轉彎、最小轉彎角 90 度，逼它們在高速運動中完成動態平衡與靈活轉向。

就連一個井蓋，都可能成為致命陷阱。以往的機器人難以應對這類微小地形擾動，如今藉助強化學習與地形模擬訓練，才逐步具備「反應力」。

而對「天工Ultra」這類全尺寸人形機器人（身高 180、體重 55 公斤）來說，意味著重心更高、慣性更大，光站穩就已是挑戰，完賽的技術難度幾乎翻倍。

其次，它的驅動關節需要輸出更大扭矩來支撐高負載，運動控制演算法也必須即時應對更大慣性帶來的平衡難題。能耗同步飆升，長跑過程中的續航和散熱都被拉到極限。

「天工Ultra」最後以絕對優勢、毫無懸念地奪冠，靠的是三重技術跨越，涵蓋機器人系統三大核心：本體、運動控制（小腦）、智慧決策（大腦）。

超長距離、超長時間運轉，本體硬體先要扛得住。為了讓這臺「重量級選手」可以跑得持久，除了整機「減肥」，關節設計的黑科技感直接拉滿。

核心關節採用「大功率一體化關節」，類似給汽車裝上了 V8 發動機，爆發力直接拉滿。同時，腿部設計追求「低慣量」，跑步更流暢。

人們常說，跑馬最擔心關節磨損，機器人最擔心關節散熱。「天工Ultra」在散熱系統上做了重要革新——除了從電機源頭就減少發熱，還應用了整機熱模擬技術等多種方式，確保關節核心區域的溫度始終穩定在 70℃ 以下，長跑過程中既能保持溫度不過熱，也能穩定輸出動力。

考慮到金屬腳直接著地，震動非常強烈，「天工Ultra」還在腿部結構上引入了類似人類跟腱的設計，起到緩衝、吸震的作用。

天工Ultra甚至穿上了黑色跑鞋

再說「小腦」。硬體扛得住還不夠，爬坡邁坎再轉彎，動作要穩，運動神經必須夠發達。

「天工Ultra」內建了北京人形機器人自研的「基於狀態記憶的預測型強化模仿學習」控制策略。也就是說，它不僅能即時感知現在的身體狀態，還能「記住過去幾步發生了什麼」，從而更準確地預測接下來如何調整姿態。

而強化學習模擬讓它在虛擬世界裡經歷成千上萬次摔倒與站起，練就了幾乎本能的平衡控制能力。即使在雪地、碎石路、斜坡這種「地獄難度地圖」裡，也能保持穩定。

透過在神經網路里加入落腳點規劃與速度控制的雙重指令，它不僅跑得穩，還能踩得準，實現了對突起、凹陷、減速帶、細小石子等真實道路狀態的高動態適應。

此次比賽中，「天工Ultra 」採用無線領航技術完成跟隨導航和長程路徑規劃，也是唯一不使用人工遙控的參賽機器人：

奔跑時，前面有一位領航員，身上揹著小巧的訊號發射器，機器人可以自主追蹤目標，判斷該往哪個方向跑、以什麼速度跑，天工會實施感知周邊環境，進行分析，一路動態調整路線規劃及運動姿態，完成比賽。

奔跑時，前面有一位領航員

這就要靠「大腦」了——邊跑邊規劃路徑；還能識別障礙物、判斷能不能過；遇到動態障礙，還能預測對方軌跡，生成安全繞行路線，展現出更強的環境適應能力和穩定性。在未來工業與特種場景中，這種級別的「大腦」，才是讓機器人走出實驗室、真正幹活的關鍵。

「人機半馬」背後

一場規模化商用落地的壓力測試

具身智慧融資熱潮可謂開年即高燃，政策端同樣在加碼。3 月全國兩會，具身智慧首次作為「未來產業」關鍵詞寫入政府工作報告，與生物製造、量子科技、6G 並列提名。有投行人士判斷，機器人將是「十倍於新能源車」的下一個超級風口。

來源《財新週刊》封面報道：機器人來了

在這樣的大背景下，這場「人機半馬」的意義早已超越競技層面，更是機器人能否走向「規模化落地」的壓力測試：

關節強度、運動控制演算法、能耗管理、硬體散熱、電池續航、大腦對複雜地形的理解與適配、小腦對機器人身體的運動及平衡控制……這些核心技術的短板和瓶頸，唯有放到真實環境中、長時間執行下，才能暴露、驗證、最佳化。

能不能連續自主、穩定地執行任務，正是人形機器人邁向實際場景的第一道門檻。而今天，在亦莊的賽道上，機器人的表現已經重新整理了答案。

以「天工Ultra」為例，其核心部件經受住了 2 小時以上的連續執行考驗，採用電池快換方案，全程僅換了 3 次電池，未來有望實現作業連續性的新突破。這意味著，除了科研教育和消費娛樂，其應用空間正拓展至車廠擰螺絲、搬運、超市搬貨、智慧園區巡邏、物流分揀等更多工業和泛工業級場景。

更重要的是，馬拉松環境對「動態平衡」和「地形魯棒性」的考驗，與安防機器人、戶外巡檢機器人在現實中的核心能力要求高度一致。在複雜電網、管廊、園區等場景中，跨溝渠、越井蓋、穩過減速帶，都是日常；機器人不僅要穩，還要抗外力干擾，能夠自主決策、靈活應對。

量產拐點的攻堅

其實，早在兩年前，工信部就已釋出《人形機器人創新發展指導意見》，提出「 2025 年具備批次生產能力」的目標。而從實驗室走向規模化商用，除了演算法和硬體攻堅，另一關鍵是——降低開發門檻，讓更多開發者能夠參與構建機器人應用生態。

就在 3 月，北京人形機器人創新中心推出全球首個實現「一腦多能、一腦多機」的通用具身智慧平臺「慧思開物」，率先為機器人提供「大腦作業系統」。

該平臺融合 AI 大模型驅動的任務規劃「具身大腦」與資料驅動的技能執行「具身小腦」，打通了從任務理解到動作控制的全鏈路，能夠適配從工業製造到家庭服務等多種場景，執行各類複雜任務，如工業分揀、整理桌面、物流打包，也相容人形、輪式、機械臂等多種形態機器人。

目前，該平臺架構的應用提升了開發效率，為機器人從「實驗室成果」變為「工程化應用」提供了統一中樞。

「慧思開物」在物流場景下的操作demo：接收「打包快遞」指令後，機器人將任務拆解為拿掃碼槍、掃碼、放置物品、貼單、封箱等一系列動作，由「具身大腦」規劃、「具身小腦」執行。

技術不斷突破，開發效率加速，要推動人形機器人跑進現實世界還需要硬體標品化。

以「天工Ultra」為例，之所以能穩定跑完半馬，離不開本體結構的穩固與續航能力的大幅提升——支援連續執行數小時不中斷，並在不到 5 秒內完成熱插拔換電。這背後，是電池管理系統與快充技術的雙重革新。

比賽落幕後，全新一代「天工 2.0 」在賽場展區亮相。相較前代機型，「天工 2.0 」在本體結構、作業效能與作業系統等多個維度實現全面升級，吸引了大量觀眾駐足圍觀。

續航能力上，全新一代「天工2.0 」還將具備工業級永續作業能力，配合多工況能耗控制技術，續航表現大幅躍升。另外，「天工2.0 」將搭載「慧思開物」平臺，擁有自然互動、任務精準規劃、雙臂協同靈巧操作、多技能執行等能力，具備處理多場景複雜任務的泛化能力，可以在工業製造、特種作業、商業服務、家庭生活等多元場景展開應用。