赢得马拉松比赛的人形机器人的秘密

2026年4月19日,荣耀闪电人形机器人跑出了半程马拉松,用时50分26秒,比人类世界纪录快了7分钟,比2025年的机器人最佳成绩快了近两个小时。他们是怎么做到的?是否有什么神奇的技术或技巧可以解锁这种性能?他们是如何击败知名度更高的 Unitree(据报道,Unitree 必须提供冰背包才能在不过热的情况下完成比赛)?我的博士论文涉及构建和控制跳跃和奔跑的机器人,从那时起,我一直尝试设计和构建高效的商用腿式机器人,这让我对所涉及的限制有了一个不错的了解。在本文中,我们将研究基本的约束条件,以试图回答这些问题。跑步的物理原理跑步由腿推向地面(“站立阶段”)和身体在空中飞行(“空中阶段”)的交替阶段组成。在空中阶段,身体因重力而下落,失去垂直动量。处于站立阶段的一条腿会推向地面,以重新引导向上的垂直动量,而另一条腿则向前摆动以重新定位以准备下一个立足点。电动机使用能量来产生扭矩 - 扭矩越高,以热量形式损失的能量就越多。电机后增加齿轮系,放大扭矩并降低速度。大幅降低有助于产生扭矩,但由于电机本身的转子必须旋转得更快,因此在

来源:IEEE Spectrum _机器人

2026年4月19日,荣耀闪电人形机器人以50分26秒的成绩跑出了半程马拉松,比人类世界纪录快了7分钟,比2025年以来的机器人最佳成绩快了近两个小时。

他们是怎么做到的?是否有什么神奇的技术或技巧可以解锁这种性能?他们是如何击败知名度更高的 Unitree(据报道,Unitree 必须提供冰背包才能在不过热的情况下完成比赛)?我的博士论文涉及构建和控制跳跃和奔跑的机器人,从那时起,我一直尝试设计和构建高效的商用腿式机器人,这让我对所涉及的限制有了一个不错的了解。在本文中,我们将研究基本的潜在约束,以尝试回答这些问题。

跑步的物理学

跑步由腿推向地面(“站立阶段”)和身体在空中飞行(“空中阶段”)的交替阶段组成。在空中阶段,身体因重力而下落,失去垂直动量。站立阶段的一条腿推向地面,以重新引导向上的垂直动量,而另一条腿向前摆动,为下一个立足点重新定位。

电动机利用能量产生扭矩 - 扭矩越高,以热量形式损失的能量就越多。电机后增加齿轮系,放大扭矩并降低速度。大幅降低有助于产生扭矩,但由于电机本身的转子必须旋转得更快,因此在加速输出方面变得非常缓慢。这对于上述的摆动阶段来说显然是不利的。这些竞争效应意味着对于特定电机,通常存在齿轮比的最佳位置:

机器人腿消耗的功率在最佳齿轮比(本例中为 30:1)下最小化。Avik De/Datawrapper

荣誉是如何做到的

我们可以使用一个简单的物理模型来估算以 7 m/s(Lightning 的平均半程马拉松速度)运行时齿轮比变化时的功耗:

结束语