4月19日，全球首個人形機器人半程馬拉松在北京亦莊鳴槍開跑，共20支人形機器人參賽隊伍與1.2萬名參賽跑者同場競技，引發(fā)了社會各界的廣泛關注。

比賽共有20支隊伍?，參賽機器人包括北京人形機器人創(chuàng)新中心旗下的天工Ultra、宇樹機器人旗下的宇樹G1、眾擎機器旗下PMOI、中科慧靈、松延動力、鈦虎機器人和高校及民間組織研發(fā)設計的機器人。經過21公里的比拼，優(yōu)必選參與研制的“天工Ultra”以2小時40分鐘的成績率先完賽，奪得首個人形機器人半程馬拉松冠軍。

通過UWB定位實現(xiàn)自主導航

本屆半馬此次奪冠的“天工Ultra”身高約1.8米、體重約55公斤，是與成年人體型一致的全尺寸機器人。不僅將時速從6千米/時提升到最高峰值速度12千米/時，還通過搭載“一腦多能”“一腦多機”的通用具身智能平臺“慧思開物”，變得更聰明。

本次參賽機器人分為遙控器人工操控和機器人導航控制兩種方式完成比賽：

遙控派：由操控員實時通過手柄控制，轉彎、加速、糾偏都靠人類操作。

導航派：通過UWB通信系統(tǒng)接收引導信號，自動規(guī)劃路徑。

據(jù)了解，天工機器人采用無線UWB領航技術完成跟隨導航和長程路徑規(guī)劃。通過UWB傳感器實現(xiàn)對領航員的穩(wěn)定定位和跟蹤，跟蹤速度精度誤差小于0.1m/秒，跟蹤姿態(tài)誤差小于3度，從而實現(xiàn)了自主完成比賽，也是唯一不使用人工遙控的參賽機器人。

按照比賽規(guī)則，包括人類領跑員在內，每支賽隊最多可安排3名參賽選手同時進入賽道，現(xiàn)場大多數(shù)隊伍都是采用了“一名人類領跑員+一名控制員+機器人”的配置。

天工機器人由領航員攜帶UWB標簽在機器人前方3到5米處保持固定的距離與方位，實時發(fā)送定位信號引導機器人跑步，機器人會跟隨領航員的信號前進。機器人后方的護航員主要起保護陪同作用，一旦發(fā)現(xiàn)機器人晃動或即將摔倒，立即采取保護措施。

這體現(xiàn)了一種“自主導航+遠程監(jiān)控”的混合控制思路，即由機器人自主完成絕大部分導航與避障，人類工程師只在遠程監(jiān)督，必要時干預。

UWB與SLAM相輔相成

UWB技術通過測量無線電信號的飛行時間，提供厘米級的定位精度，使得機器人能夠更加準確地識別自身位置，從而實現(xiàn)精確的導航和路徑規(guī)劃。

在機器人執(zhí)行任務的過程中，對其位置的實時跟蹤和監(jiān)控至關重要。UWB技術的低延遲特性使得機器人能夠實時地接收和處理定位信號，從而實現(xiàn)對機器人位置的實時監(jiān)控。這對于需要精確控制機器人運動軌跡、避免碰撞等應用場景來說至關重要。

據(jù)報道，天工機器人依靠自身多模態(tài)傳感器融合定位，實時調整方向和速度，實現(xiàn)從起點到終點自主奔跑。其中，UWB技術與SLAM技術相輔相成，更好地實現(xiàn)機器人精準定位。

通過利用基于SLAM技術構建的3D環(huán)境語義地圖以及對動態(tài)障礙物的實時感知能力，結合具身“大腦”的高效決策機制，天工機器人能夠準確判斷可通行空間并規(guī)劃最優(yōu)路徑。該系統(tǒng)不僅支持全局路徑規(guī)劃，還能精確檢測靜態(tài)和動態(tài)障礙物，預測它們的運動趨勢。依據(jù)障礙物的三維位置與時序信息，機器人能動態(tài)生成安全避障路徑，確保在復雜環(huán)境中順暢且安全地行進。

此外，在本次比賽中，通信延遲與干擾也是一大挑戰(zhàn)：20臺機器人同時無線操控，信號難免互相影響，現(xiàn)場工程師需要不斷調整天線和頻段以確?？刂浦噶顣惩?。

因此，有業(yè)內人士補充認為，此次天工機器人采用UWB技術，也是為了避開轉播車頻段，避免因大型發(fā)射車功率過大導致的遙控器信號受干擾問題，因為UWB的頻道和帶寬與常規(guī)遙控器不同。

UWB賦能機器人市場

在傳統(tǒng)的機器人導航系統(tǒng)中，常常依賴于激光雷達、攝像頭等傳感器進行環(huán)境感知和定位，但這些方法在某些場景下可能受到光線、遮擋等因素的干擾。相對于其他定位技術，UWB技術具有以下優(yōu)勢：

高精度定位：UWB技術能夠實現(xiàn)厘米級的高精度定位，這對于人形機器人在復雜環(huán)境中執(zhí)行任務至關重要；

實時性高：UWB技術的數(shù)據(jù)傳輸速率高，信號傳輸延遲短，能夠快速地將機器人的位置信息反饋給控制系統(tǒng)，滿足實時性需求；

抗干擾能力強：UWB技術由于其信號特性，具有很強的抗干擾能力和多徑分辨能力，能夠在復雜環(huán)境中穩(wěn)定地進行定位導航；

低功耗設計：UWB標簽功耗低，發(fā)射功率在mW級別，更節(jié)能，適合長期部署在人形機器人上，減少了維護成本。

對于嘗試自主或半自主模式的機器人而言，路徑跟蹤和環(huán)境適應的問題在本次比賽中也有所暴露，UWB方案的優(yōu)勢則更為顯著。

首先，“跟跑模式”對識別精度要求極高，領跑者與機器人需保持3-5米距離，稍有遮擋或光線影響，機器人就可能丟失目標。與視覺方案相比，UWB距離測量無漂移，不受視覺條件的影響；

其次，由于賽道在戶外，GPS等定位可能有幾米誤差，疊加機器人的步態(tài)誤差，一些機器人會逐漸跑偏賽道中心，需要現(xiàn)場陪跑的工程師發(fā)現(xiàn)后，通過遙控輕微修正其方向。如果沒有人工干預，機器人可能撞到護欄或跑到錯誤的路線上去。與GPS不同，UWB可以在室內和室外使用，并且定位精度更高；

而與激光雷達相比，UWB傳感器更小、更輕、更實惠，并且在機器人平臺上安裝更簡單。

不僅如此，UWB還可以用于多機器人情況下的通信網絡，兩個機器人之間的可變基線，或用于姿態(tài)圖優(yōu)化或編隊控制的機器人間約束。在多機器人協(xié)作的場景中，UWB技術通過為每個機器人配備UWB標簽，定位系統(tǒng)可以實時地獲取各個機器人的位置信息，從而實現(xiàn)多機器人之間的精確協(xié)同。

根據(jù)《2025人形機器人與具身智能產業(yè)研究報告》顯示，2025年中國人形機器人市場規(guī)模將達82.39億元，占全球一半；具身智能相關市場規(guī)模也將突破52億元。

作為全球首個“人機共跑”賽事，本次馬拉松的意義不在于跑得快，而是而是一場“技術鐵人三項”。賽道上的21.0975公里，涵蓋了柏油路、平地與坡道或者是急彎等多種地形，需要機器人應對傳感器過載、關節(jié)過熱、電池續(xù)航等多種極限挑戰(zhàn)。

從結果來看，要讓機器人獨自上路跑這么遠，還需在傳感融合、定位導航、智能決策上做大量工作。

北京人形機器人創(chuàng)新中心首席技術官唐劍透露，“天工很快會具備自主導航能力，現(xiàn)在其實已經在研發(fā)了，很快就會給大家展示出全自主的導航。這樣將不再需要人類引導它參加馬拉松，明年的機器人馬拉松有望看到無人引導的天工在奔跑?！?/p>

天工隊技術負責人郭宜劼也表示，未來將會對天工的具身智能、大小腦等關鍵模塊進行開源，推動整個行業(yè)共同進步。未來的人形機器人，可能不只是實驗室里的技術模型，而是真正能走進戶外、走進家庭。