（已压缩）赛迪前瞻2025年第21期（总902期）：从人形机器人半程马拉松比赛看产业技术发展的优与忧

- 1 - 2025 年 5 月 23 日 第 21 期 总第 902 期 从人形机器人半程马拉松比赛 看产业技术发展的优与忧 当前，人形机器人技术加速演进，已成为科技竞争的新高地、未来产业的新赛道、经济发展的新引擎。4 月 19 日，全球首个人形机器人半程马拉松赛在北京举办，大赛集中展示了人形机器人最新研究成果，共 20 支参赛队伍，通过 21 公里及 14 个转弯赛道的极限测试，人形机器人在运动控制、动态平衡、环境感知等技术方面不断精进，在零部件和整机性能方面屡获突破，但也暴露出运动控制、续航散热、硬件可靠性等短板。赛迪研究院建 - 2 - 议，加强核心技术攻关，加快典型场景应用示范，完善产业发展生态，推动人形机器人产业化落地。 一、赛事展现出人形机器人技术进步的三大亮点 赛事集结了来自北京、上海、广东、江苏、河南等地的 20支人形机器人参赛队携 18 款产品同场竞技，最终 6 支机器人队伍完赛，完赛率 30%，集中展现了人形机器人在运动控制、能源续航、零部件和整机性能方面的技术发展亮点。 人形机器人运动控制能力不断提升，双足运动能力实现从实验室到户外场景的跨越。本次赛事首次在 21 公里公开道路赛道中设置平地与坡道，最大坡度≤9°，对机器人的运动控制提出严苛考验。目前基于强化学习的运动控制算法技术支撑机器人实现全身协同控制，参赛机器人在动态平衡、环境感知与运动规划等领域取得较大突破，在长距离奔跑中应对陡坡、石板路等复杂地形和观众干扰等突发状况的能力显著增强。如，北京创新中心“天工 Ultra”搭载的“慧思开物”实时感知环境，实现了动态步态调整与关节力矩的精准控制。乐聚夸父机器人结合模型预测控制和模仿学习的算法，提升运动效率、稳定性与地形适应能力。众擎PM01 能够实时感知环境、动态规划路径。 - 3 - 能源续航和轻量化设计取得突破，人形机器人在应用场景的连续作业能力大幅提升。传统人形机器人受限于电池能量密度，续航普遍不足 2 小时。近年来，高倍率放电电池技术的突破解决了这一痛点。如，宇树 G1 采用宁德时代定制化锂聚合物电池，支持2小时连续运动。灵宝CASBOT SE单块电池容量达1.2kWh，实现 4 小时续航。“行者二号”以单电池支撑 6 小时续航，充一次电可以跑 30 公里以上，是参赛者中唯一没有在比赛中途更换电池的机器人。轻量化设计通过降低自重减少能耗，提升运动灵活性。半醒机器人队“精灵”机器人体重 32kg，腿部采用低转动惯量设计，减少硬件负担。“天工 Ultra”通过拓扑优化结构，在维持强度前提下实现系统性减重。 零部件和整机的可靠性提升，加速人形机器人走向商业化落地。赛事对核心零部件的高精度、高负载特性与整机系统的冗余设计能力进行系统性验证。如，“天工 Ultra”采用一体化关节设计，采用高扭矩密度电机与谐波减速器集成方案，液冷散热方案解决了长距离奔跑中关节易发热的难题。松延动力 N2 人形机器人关节电机等零部件的可靠性较高，能实现快速奔跑、跳跃等动作。一体化关节、视觉和激光雷达传感器、高能量密度电池等性能不 - 4 - 断提升，高扭矩密度电机与高效传动机构的突破，不仅使人形机器人的运动能力实现了质的飞跃，还降低了生产成本和风险，加速了人形机器人走向商业化落地的进程。 表 1 主要参赛队伍与完赛情况 参赛单位与队伍 机器人型号 完成情况 技术亮点 国地共建具身智能机器人创新中心 天工队 天工 Ultra 第一名完赛 无线领航，运动性能出色 松延动力 小顽童队 N2 第二名完赛 高频步态调整，先进关节设计 上海卓益得机器人 行者二号队 行者二号 第三名完赛 肌腱仿生驱动 行走距离突破百公里 松延动力 旋风小子队 N2 第四名完赛 轻量高爆发，抗干扰能力 上海卓益得机器人 EAI 队 行者二号 第五名完赛 肌腱仿生驱动 续航 6 小时 上海半醒科技 半醒机器人队 精灵机器人 第六名完赛 低转动惯量设计 抗干扰能力强 城市之间(北京)科技有限公司 城市之间科技队 G1 未完成 轻量化设计，电池快速换取 钛虎机器人科技(上海)有限公司 钛虎队 T170 未完成 扭矩密度高，平衡性好 智瞰深鉴 (北京) 科技有限公司 钢宝队 幻幻 未完成 4.5 小时续航 北京科技职业大学 小巨人队 0306 小巨人 未完成 轻量化结构，体重仅 10kg 北京中科慧灵 灵宝机器人队 CASBOT SE 未完成 散热性能较好 数据来源：赛迪产业所整理 2025.05 二、赛事过程暴露出人形机器人技术发展的三个问题 - 5 - 运动控制与动态平衡能力不足，实验室技术难以适配现实场景需求。当前运动控制算法的鲁棒性不足，系统架构的设计存在缺陷，部分人形机器人在马拉松赛事中频繁摔倒。如，比赛中天工 Ultra、宇树 G1、松延动力 N2 等出现摔倒情况，暴露了算法在真实环境中的局限性，大部分参赛队伍机器人因大脑与小脑分离的多芯片架构产生通信延迟，无法实时响应斜坡、坑洼路面等地形变化。目前产业主流方案依赖 CPU+GPU/NPU 的组合，硬件接口不统一、通信协议复杂，进一步加剧了系统集成难度。 高性能零部件、高可靠整机缺乏，制约产业规模化发展。比赛中人形机器人频繁出现关节过热、电机故障等问题，需人工喷涂冷却液，部分因关节磨损等硬件故障退赛，暴露出精密传动系统和力矩电机等核心部件在长时间高强度工况下的稳定性缺失。零部件性能离散性导致整机系统可靠性不足，实验室环境测试故障率较低，在马拉松比赛复杂工况下大幅提升，难以支撑工业、家庭场景的连续性作业需求，制约规模化落地。 典型场景试验验证亟需加快。马拉松赛事暴露了人形机器人在真实复杂环境中的适应能力短板，仅 6 支队伍完赛且需频繁换电或遥控操作。当前人形机器人敏捷性、灵巧性、精确性都无法 - 6 - 与人相比，多数人形机器人因功能受限还未有实际的应用场景。国内外企业仅在汽车制造、物流仓储等部分领域开展测试，成熟应用场景较少。人形机器人的应用场景试验多集中于单一运动能力的测试，真正面向实际复杂应用场景的系统化验证明显不足。由于缺乏全面的场景化测试数据与成熟的实战经验，现有机器人产品难以达到产业化落地所需的技术标准体系和应用规范要求。 三、几点建议 未来仍需通过多场景竞技测试系统性验证上肢操作、感知决策、环境交互、任务泛化等能力，建议加快技术攻关、推广应用与完善生态，推动人形机器人产业化落地。 一是加大软硬协同攻关。推动设立“十五五”国家重点研发计划“人形机器人”专项，支持基础前沿和重大共性关键技术创新。重点聚焦“大脑”“小脑”“肢体”等核心技术，联合高校、科研院所、企业等多方力量，瞄准国际前沿技术，开展技术攻关。重点布局人形机器人感知、交互、控制、执行等前沿技术，突破高效能驱动器、高性能电机、高性能 AI 芯片等核心技术。 二是加快人形机器人典型场景的测试验证和示范应用。建立人形机器人试验验证平台，支持机器人企业、用户、国评中心、 - 7 - 高校院所等共建人形机器人试验验证平台。优先围绕工业、特种、物流等落地可行性高、应用价值大、可批量复制的领域，支持人形机器人企业与用户企业共建实景化