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机器人中短跑成绩一年内全面超越人类，背后发生了什么？
9秒58，人类100米世界纪录，已保持17年；43秒03，人类400米世界纪录，已保持10年；3分26秒00，人类1500米世界纪录，已保持28年；2米45，人类跳高世界纪录，已保持33年……但在人形机器人面前，这些人类保持多年的世界纪录正在被一一超过。
正在“冰丝带”进行的第二届世界人形机器人运动会，人形机器人在100米、400米、1500米，以及跳高等比赛中大幅刷新赛会纪录，并超过了人类世界纪录。短短一年时间，机器人在田径场上的表现焕然一新，背后则是算法提升、硬件迭代、强化训练等诸多因素共同造就的。
百米成绩已超博尔特
8月22日晚进行的第二届世界人形机器人运动会开幕式上，天工Ultra在100米大型组比赛中跑出9秒39。这一成绩已超过了博尔特2009年创下的9秒58人类世界纪录。但这还没完，开幕式后的100米预赛中，天工Ultra又相继跑出9秒34、9秒32，这还是在起跑出现一定失误后的成绩。
今天进行的400米大型组比赛，天工Ultra以38秒15夺冠，这一成绩超过了尘封10年的400米人类世界纪录。从400米大型组最终成绩看，前3名成绩都在40秒内，机器人性能已非常稳定。
天工Ultra机器人（右）在比赛中。新京报记者 李木易 王子诚 王飞 郭延冰 陶冉 薛珺 浦峰 王贵彬 王远征 实习生 李阿静 摄
今天晚间进行的1500米比赛，前6名成绩均超过了3分26秒00的1500米人类世界纪录。夺冠的天卓队成绩为2分21秒64，这一成绩已接近1000米人类世界纪录（2分11秒83）。
开幕式跳高展示环节，天工Ultra原地起跳高度更是达到2.88米。要知道去年星动纪元L7夺冠时的成绩仅仅是96.6厘米。而在人类跳高领域，世界纪录已尘封多年。1993年7月，古巴选手哈维尔·索托马约尔采用助跑背越式起跳方式跳出2米45，这一纪录保持至今。
机器人的出色表现，也对裁判们的工作提出了新要求。“就拿跳高来说，人类的纪录和极限能力，我们心里都有数，但机器人究竟能跳多高却是未知数，超过标尺高度怎么办？”田径项目赛事总管陈斌参加了两届人形机器人运动会裁判工作，在他看来，“机器人的发展真是日新月异，大受震撼！”
硬件、算法驱动性能跃升
首届世界人形机器人运动会，机器人在各项目还处于摸索阶段。一年后，机器人在田径场的表现焕然一新。
100米大型组比赛，天工Ultra去年夺冠成绩是21秒50，今年便以9秒32超过了人类世界纪录。400米比赛，宇树机器人去年夺冠成绩是1分28秒03，天工Ultra今年则以38秒15大幅刷新赛会纪录。1500米比赛，宇树H1机器人去年夺冠成绩为6分34秒40，今年被大幅提升了4分多钟。
北京人形机器人创新中心运动控制算法专家韩刚透露，天工Ultra的关节力矩上限非常高，已足够用在一辆小型新能源车上。而且其电容量非常大，足够支撑奔跑中的高功耗。此外，天工Ultra、Omni系列都优化了自主导航和路线规划能力，相比去年的巡线（看着跑道线完成比赛），今年是通过定位建图，不用再看赛道线也能精准地保持赛道内高速奔跑，成绩自然大幅提升。
天工Ultra机器人（右）在比赛中。新京报记者 李木易 王子诚 王飞 郭延冰 陶冉 薛珺 浦峰 王贵彬 王远征 实习生 李阿静 摄
今天结束的400米小型组比赛，天工Omni以“掩面狂奔”的诙谐跑姿拿下冠军，其被罚时后的夺冠成绩为45秒66。“我们的目标本来是超过人类世界纪录（43秒03）。”韩刚透露，天工Omni赛前一个月还没有这么快的速度，经过一个月的短期强化，其爆发力、散热都得到提升，体型上也做了轻量化改进，短时间内硬件迭代造就了目前的实力，“后面不断迭代，它会有更好的表现。”
未来大运动能力水平将持续提升
人类田径场上，短跑每快0.1秒，跳高每提高1厘米，都需要一代甚至数代运动员的努力。但在人形机器人领域，一年时间的进步便可以十几秒、几十秒，甚至数分钟来计算。
天工Ultra机器人研发负责人、北京人形机器人创新中心人形部负责人郭宜劼表示，今年大家的跑步速度越来越快，体现出不同厂家都在不断提升机器人的本体能力。基于慧思开物平台的运控、导航等能力，天工Ultra优化了算法框架，让算法更适合高速奔跑。同时针对不同的项目进行优化，100 米要求加速快，400米、1500米则要求弯道得快。
针对机器人本体，郭宜劼介绍，在关节能力上有一个很关键的升级，转矩和转速都有了大幅提升，这主要基于机器人算法学习强化和训练方式迭代。同时，机器人电器件的可靠性也在进一步提升。随着比赛对机器人功率不断升高的要求，厂家对主控板和电源板等电器件的可靠性要求也在提高，电源需要有很大功率的放电能力，才能支持高动态比赛。“针对机器人小脑能力的开发，也帮助其在身体控制上做得更好。”郭宜劼表示，如今机器人能完成更多的全身复杂动作，发挥越来越稳定。
机器人在田径赛场的能力，今年已让大家刮目相看，明年又会有怎样的提升？韩刚告诉新京报记者，人形机器人明年应该会更接近人的大运动能力水平。他说，现在的人形机器人，很多工作还不能做，但在大运动能力加持下，机器人大脑未来会得到更快的发展，“机器人跑步现在已经达到人类水平了，接下来一年内在很多方面都会达到人类专业领域的能力水平，然后它就能做更多人所能做的事情。”
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