机器人百米9秒39超博尔特17年纪录,研发团队揭秘步频优化秘诀,田径圈将启用机器人数据辅助训练引发热议

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网事知多少

8月22日晚,北京国家速滑馆“冰丝带”的看台上,不少来观赛的老观众起初还带着看新鲜的心态,他们大多看过2008年北京奥运会的百米飞人大战,对博尔特当年在鸟巢弯道超车的画面记忆犹新,谁也没料到,这天晚上的一场机器人预赛,会把他们记忆里那个刻了十几年的人类速度纪录,轻轻推到了身后。

发令枪响的瞬间,三道金属身影几乎同时弹射而出,没有人类选手常见的起跑反应差,也没有前几步的重心摇晃,三台身高超过一米四的大型人形机器人,步频稳定得像精密钟表,双腿摆动间带出淡淡的残影,看台上原本零散的交谈声慢慢停了下来,所有人的目光都钉在了终点线前的计时牌上。

最先冲过红外感应线的是天卓队的参赛机器人,电子屏上最终定格的数字是9秒39,现场静默了两秒,才响起零零散散的掌声,不少人掏出手机反复确认,这个数字比博尔特2009年在柏林创造的9秒58人类百米世界纪录,快了0.19秒。

比赛开始前半个月,国内不少科技媒体做过赛前前瞻,多数观点认为,本届人形机器人运动会的百米项目,能跑进11秒就已经是重大突破,毕竟上一届赛会的百米最好成绩还停留在12秒开外,人形机器人要在高速奔跑中保持平衡,还要应对塑胶跑道的细微颗粒摩擦,难度比实验室里的平地测试大得多。

荣耀旗下的“闪电”机器人在赛前的封闭测试中跑出过9秒32的成绩,峰值速度达到每秒14.5米,这个数据当时只在小范围行业交流里流传,没有对外大范围公开,多数普通观众和体育界人士都没把这个数字当真,觉得只是实验室理想环境下的特殊结果,到了正式赛场,有裁判、有同场选手的气流干扰,成绩肯定会回落不少。

国内一位从事短跑训练三十多年的省队高级教练,赛前接受地方体育媒体采访时还说,人形机器人要在百米项目上真正稳定跑进9秒6以内,至少还要五到八年的技术积累,人类的肌肉发力、神经反应和步幅控制,不是靠电机和算法短时间就能追上的。

预赛当天的小组里,天卓队的机器人、荣耀的“闪电”和宇树科技的机器人分在同一赛道,三道选手从出发到前五十米几乎齐头并进,没有出现任何一个失去平衡踉跄的画面,到了后三十米,天卓队的机器人凭借更优化的步幅调整,慢慢拉开了不到一个身位的差距,最终率先撞线,荣耀的“闪电”以9秒41的成绩拿到小组第二,两个成绩双双突破了人类保持了十七年的百米极限。

冲线之后,三台机器人没有停下做庆祝动作,而是按照预设程序慢慢减速,走到赛道边的指定区域站定,等待工作人员上前检查状态,看台上的掌声这才慢慢变响,不少人还在反复核对计时牌上的数字,确认不是自己眼花看错了。

赛后的混合采访区里,天卓队的研发负责人面对镜头第一句话就是,这个成绩不是为了打败人类运动员,而是为了验证动力系统在极限工况下的可靠性,他们的机器人在全程百米里,单脚触地的峰值载荷达到了自身重量的四点七倍,电机温升始终控制在六十二摄氏度以内,没有出现任何过热降频的情况。

他特意提到,团队里不少成员都是田径爱好者,博尔特的比赛录像他们反复看过几十遍,机器人的步态设计不是照着人类的动作完全复刻,而是通过几十万次数字孪生模拟,算出了一套人类生理结构根本做不到的发力节奏,每一步的蹬地时长、髋部抬起角度,都卡在了材料和算法允许的最优边界上。

当天的赛后发布会没有安排任何人类短跑运动员到场,组委会的工作人员解释,这只是机器人领域的专项赛事,和传统田径赛事的规则、参赛主体完全不同,不存在所谓“取代人类飞人”的说法。

消息传到传统田径圈,最初的反应大多是谨慎的,不少国家级田径队的教练第一时间找来了比赛的全程录像,一帧一帧慢放看机器人的步频和触地时间,有人算过,人类顶尖短跑选手的步频一般在每秒四点二步左右,而这台夺冠的机器人,全程步频稳定在每秒四点六步,每一步的触地时间不到零点一四秒,比人类顶尖选手的最短触地时间还要短上近百分之三十。

有前男子百米国家队队员在自己的个人社交账号上发文说,看完录像第一反应不是失落,反而觉得很兴奋,机器人的发力逻辑给了他很多全新的启发,比如后蹬阶段的重心推送角度,之前人类运动员受限于骨骼结构很难调整到这么精准的数值,现在有了机器人的测试数据,反而能反过来帮运动员优化自己的技术动作。

也有观点认为,机器人的百米成绩没有参考意义,它们没有人类的生理限制,不会累、不会受伤、没有心理压力,比速度本来就不公平,这种声音在比赛结束后的二十四小时里传播得很快,不少网友跟着附和,说这根本算不上什么突破,只是靠硬件堆出来的结果。

热度慢慢降下来之后,不少人重新翻出了更早的资料,今年四月的北京亦庄人形机器人半程马拉松上,荣耀的“闪电”就以五十分钟二十六秒的净成绩拿到了公开组冠军,当时就已经展现出了极强的长距离续航能力,只是多数人没把半程马拉松的成绩和百米极限速度联系到一起。

赛事结束后的第三天,国内多家田径专业院校已经开始和人形机器人研发团队接触,打算联合开展人机协同训练项目,用机器人的稳定步态数据,帮年轻短跑运动员纠正发力细节,之前很多靠教练肉眼很难捕捉到的毫秒级动作偏差,现在靠机器人的同步对比,能看得一清二楚。

大家慢慢意识到,那天晚上在“冰丝带”发生的事情,根本不是什么“人类体育的体面碎了一地”,反而像是给延续了上百年的田径运动,推开了一扇之前没人想到过的新窗户。人类的身体依然有自己的极限,但我们探索极限的方式,从此多了一个全新的伙伴,它不用和人类站在同一条起跑线上争夺胜负,却能带着我们,往之前想都不敢想的速度边界,再往前走一大段。