2026北京人形机器人半程马拉松正赛在即，曾经步履蹒跚的机器人，为何今年能大步流星、稳健疾驰？背后藏着髋关节、散热系统、专属跑鞋三大技术突破。4月16日，记者探营机器人“跑团”。
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4月16日，北京人形机器人创新中心中试验证平台整备装箱区，工作人员包装即将出厂的机器人。新京报记者 李木易 摄
机器人拥有更强大的髋关节
北京人形机器人创新中心中试平台是“天工”机器人的“大本营”，机器人的关节生产车间里整齐陈列着大小不一的圆柱形部件，它们是“天工”机器人全身最关键的部位——髋关节、膝关节、脚踝、手肘等。北京人形机器人创新中心中试验证平台关节生产负责人石海光介绍，“天工”系列目前拥有多款核心型号关节，可灵活适配不同身体部位，其中髋关节堪称机器人奔跑的“绝对核心”。
工作人员展示机器人更强大的髋关节。新京报记者 李木易 摄
机器人双足奔跑，髋关节是发力的主要部位。石海光拿起一款机器人髋关节介绍说，针对21公里半马这种长奔跑场景，新一代的髋关节扭矩较上一代提升近一倍，兼具高扭矩、高稳定性的优势，能轻松承受高速奔跑时的强烈落地冲击，让机器人步幅更大、蹬地更有力。
人类跑马拉松时，靠髋关节带动腿部完成蹬伸、摆动、回收，机器人也是一样。“天工”装上这款专用髋关节，就像装上了专业运动员的大腿肌肉，每一次蹬地都爆发力十足，既保证速度，又维持稳定。
工作人员组装机器人关节零部件。新京报记者 李木易 摄
机器人后背装上凉感管路
今年，不少机器人后背位置出现了细小的管路，这些管路对于提高机器人的比赛成绩有重要作用。固地飞跃队工程师邢伯阳指着机器人背部小的管路介绍，这种管路是机器人的水冷散热系统，也是破解长时间奔跑“发热难题”的关键办法。
工作人员完成人形机器人的运动状态检测。新京报记者 李木易 摄
人形机器人奔跑时，关节电机高速运转、短时间内会积聚大量热量，就像人剧烈运动后浑身发烫。传统风冷散热效率低，长时间奔跑极易出现关节过热的情况，这也是去年不少机器人“拉胯”的原因，因此曾出现工程师给机器人扇扇子降温的有趣场面。
今年，各战队全面升级散热方案，形成液冷为主、风冷为辅、混合协同的全新体系。泰山战队的行者泰山机器人，在主要关节加入液冷系统。固地飞跃队采用水冷和风冷混合散热，核心大扭矩关节用水冷，腿部等空间狭小关节保留风冷，既保证散热效率，又维持机身精巧，不外露多余管线，兼顾性能与美观。“天工”机器人也用上水冷散热，散热结构外置在关节外部，不增加机身重量，像汽车循环散热一样，把温度牢牢锁在安全范围，保障长时间高强度稳定运行。
工作人员检测安装完成的人形机器人。新京报记者 李木易 摄
机器人战靴开始进化
在今天的探营中，记者还发现了一个有趣的现象——机器人的鞋也进化了。在去年的比赛中，不少机器人穿着人类运动鞋上场，但今年，有些机器人拥有了升级版的“专业战靴”，别看鞋子小，却藏着机器人奔跑速度提升的“黑科技”。
固地飞跃队的机器人鞋底采用碳纤维和复合材料多层结构，借鉴人类运动鞋卡扣设计，牢固贴合足部，实测可跑完21.0975公里不更换、不磨损。而去年，该团队前后更换6次材料，都没找到合适方案。
“天工”机器人配备橡胶减震专用鞋，中间加装减震层，牢牢固定在足部，连续奔跑100公里几乎无磨损，落地更轻盈、噪声更小，步态更贴近人类。
“天工”机器人配备了橡胶减震专用鞋。新京报记者 李木易 摄
泰山战队的行者泰山机器人，双脚搭载橡胶材质鞋底，弹性适中、减震出色，落地时可缓冲冲击。
给机器人穿鞋不是为了好看，而是为了更好地保护机器人，并且取得更好的成绩。北京人形机器人创新中心运动控制部门负责人徐志远介绍，机器人鞋子的变化一方面源于新材料的使用，另一方面是机器人步态的优化，“减轻机器人落脚重量，降低对主体的冲击，这也是研究的重点，从而进一步实现跑得稳、跑得快、跑得久。”
■对话
机器人二次开发为推动技术创新和产业发展奠定良好基础
在今年的比赛中，观众将看到相同的机器人出现在不同的战队，它们“长”得一样，但能力特色不尽相同，这些就是机器人二次开发者们的“作品”。机器人为何要进行二次开发？对产业发展有何作用？新京报记者对话中国电子学会副秘书长梁靓。
新京报：今年有部分赛队以对机器人二次开发的方式参赛，“二开”对机器人产业发展有何作用？
梁靓：二次开发是大家非常关注的话题。今年观众会发现，有些赛队使用相同的机器人本体，但每个赛队都有一些创新点，这些就是来自我们的二次开发者。
二次开发者不仅来自企业、高校、科研院所，还包括个人爱好者，他们会在不同本体上优化算法，在马拉松比赛中设定目标、创意、设计，为企业和应用方带来启发和引导，也为下一步推动技术创新和产业发展奠定了良好基础。
工作人员检查人形机器人外观。新京报记者 李木易 摄
新京报：今年的比赛有新亮点，比如机器人拉拉队、机器人乐队以及服务机器人亮相，设置这些环节的作用是什么？
梁靓：人形机器人是多种交叉技术的集大成者，在机器人半马舞台上，向大家展示人形机器人的不同功能和风采。同时，今年我们还有机器人拉拉队、机器人美食服务官、机器人“关门兔”等等，这一系列创新旨在推动机器人迈向生产生活，并赋能千行百业。
今年我们将举办机器人勇士挑战赛，设计了十多个高难度关卡，比如以抗震救灾和应急救援为目标，让机器人在未来应急救援场景下实现更多任务。例如，人形机器人会拧阀门、举重物、关闭洪水外流的堤坝，4足机器人会钻到堵塞的管道内进行安全检查和清理……这些任务也向大家展示除了在赛道上奔跑、验证，机器人还具备更多的功能和作用。
新京报：今年的比赛自主导航机器人占到了近四成，你觉得明年的比赛能否全部实现自主导航？
梁靓：这也是我们希望的。从去年的马拉松到今年的马拉松，最大的变化是加入了自主导航赛队。这个变化是为了以应用牵引来促进技术发展和革新。从这次马拉松来看，自主导航确实有大幅进步。我们也非常期待在未来机器人能够自主地完成任务，这也是人形机器人的标配和下一届机器人半马的目标。
