为 了 让 机 器 人 跑 起 来 ， 人 类 用 了 6 0 年
科 普 中 国 科 普 中 国 官 方 账 号 2 0 2 5 - 0 4 - 2 0 1 0 : 5 2
中 国 科 协 科 普 工 作 官 方 微 平 台
4 月 1 9 日， 北京亦庄举办 了全球首个人形机器人半程马拉松比赛。 在这近
2 1 . 1 公 里的赛道上 ， 数万名人类 选手和人形机器人将一起奋力奔跑。 这场比赛，
是人类 与机械，体育与科技的融合。
尽 管赛场上的人形机器人成绩不如人类 （ 第一名花了 2 小时 4 0 分 4 2 秒跑
完） ， 但人形机器人能参加半马比赛已经非常不容易了。 从蹒跚学步到在赛道
上奔跑 ，人类科学家和工程师努力了 6 0 多年的时间。
人 形 机 器 人 ， 走 起 来 不 容 易
在 很久以前 ， 人们就开始 制造类似于人形的机械设备了 ， 比如在 5 0 0 多年
前， 达· 芬奇就设计了 “机械骑士” 。 在 9 0 多年前， 也出现过巨大的机械 “铁
皮人”，但它们算不上真正意义上的机器人，也没有办法自己行走。
达· 芬奇的“ 机械骑士” ，图片来源：W i k i pe di a
1和 其他机器人一样 ， 人形 机器人需要解决的难题有很多， 但人形这个特殊
的形态 ，让它们在站立和行走上，要面对更多挑战。
人 形机器人和四足机器人不同，四足机器人的重心更容易保持在支撑面
内， 而人形机器人属于双足机器人， 支撑面积更小， 重心一旦超出支撑面 ， 很
容易摔 倒。
2 0 世纪 6 0 年代末，米奥米 尔·武科布拉托维奇（M i o mi r V u k o b r a t o v i? ）
和达沃·尤里奇（D a v o r J u r i? i? ），提出了零力矩点（Z er o M o men t P i o n t ）概
念， 详细解释这个概念需要列 很多公式， 这里咱们知道它能帮助我们让机器人
站稳的 条件就行了 。 零力矩点 后来成了双足、 四足机器人的步态规划里的重要
的概念， 算是人形机器人发展 史上一个重要的里程碑 。 而接下来， 我们就回来
顾一下 ，机器人是怎么一步一个脚印“走”起来的。
W L - 3 主 从 式 行 走 机 器 人
而 且在制造全尺寸人形机器人之前， 研究者先是使用了 “半身” 机器人对
人形机 器人的步态进行研究。
W L-3 主从式行走机器人，图片来源： H um a noi d R obot i c s I ns t i t ut e , W a s e da U ni v e r s i t y
2W A B O T-1
世 界上第一个全尺寸人形智能机器人，是 1 9 7 2 年，日本早稻田大学建造
的 W A B O T - 1 。 虽然叫人形机器人， 但它看起来更像是个乐高积木块搭起来的 “方
块人”。
W A B O T-1 机器人，图片来源：H um a noi d R obot i c s I ns t i t ut e , W a s e da U ni v e r s i t y
虽 然看起来有点方 ， 但是 它能通过早期的传感器探测周围的障碍物， 并且
能够颤 颤巍巍地迈腿行走，在人形机器人的发展史上，有着特别的地位。
3A S I M O
人 形机器人领域另一个重要的里程碑，要数本田公司的 A S I M O 了。
A S I M O 机器人，图片来源：W i k i pe di a
它 其实并不是本田公司研制的第一款人形机器人，早在 1 9 8 0 年代，本田
公司的 人形机器人计划就已经开启了。本田公司也是从“半人形”机器人（E
系列） 开始的，到了 9 0 年代， 才开始开发更接近人形的 P 系列机器人。
4只有两条腿的本田 E 系列机器人 E-0 ，图片来源：W i k i pe di a
本田 1993 的“ 大脑袋” P -1 机器人，图片来源：W i k i pe di a
2 0 0 0 年发布的 A S I M O ， 就是在 P 系列机器人的基础上改进优化而来的。 它
的外形 像一个穿着宇航服的人类，能够自己检测周围的环境，规划路径行走。
并且能 够与周围的人类互动、打招呼。
自 从发布之后， A S I M O 机器人开始了它在全世界范围内的巡演展示。虽然
它的运 动能力不及现在能转手绢以及后空翻的 H 1 ， 但在当时， 它的表现已经引
起了轰 动。让人形机器人 “出圈 ”了一把。
5苏 菲亚与 A TLA S
进 入 2 1 世纪之后，人形机器人的发展就更迅速了，它们要么在外形、神
态语言 上更接近人类。或者在运动能力与环境互动方面更接近人类。
比 如 ， 2 0 1 5 年汉森机器人公司的索菲亚机器人诞生， 就属于前者， 它模拟
人类的 外表和说话方式，并且能够识别对话者的情绪。
索菲亚机器人，图片来源：W i k i pe di a
在 2 0 1 7 年，索菲亚获得了 沙特阿拉伯公民的身份，成为了第一个获得某
个国家 公民身份的机器人 。 虽 然这件事曾经引发过争议， 但也算是从另一个角
度引起 了人们对人形机器人的关注。
几 乎就在索菲亚引起热议同一时间，波士顿动力公司（B o s t o n D y n a mi c ）
也发布 了自己的 A T L A S 展示视频，相比于之前的 A S I M O ，A T L A S 的运动能力确
实有了 飞跃式的提升 。 能够 “障碍跑 ” ， 拿起箱子搬到指定位置， 以及后空翻。
“ 工作” 中的 A TLA S ，图片来源：波士顿动力官网
但 强大的 A T L A S 也有一个致命问题 ， 成本过高。 一台 A T L A S 的价格动辄上
百万美 元。相比之下，崛起的国产人形机器人，正在解决这一问题。
6崛 起 的 国 产 人 形 机 器 人
我 们国家的全尺寸人形机器人出现得也不算晚，比如 2 0 0 0 年就诞生了由
国防科 技大学研制的 “先行者 ”。
国防科技大学研制 的“ 先行者” 机器人，图片来源： W i k i pe di a
以 现在的视角，从外观上看，先行者确实是挺简陋的，但经过 2 0 多年的
发展， 我们国家的人形机器人 已今非昔比了 。 现在的国产机器人， 不光外形上
看起来 颇有 “科技感”，运动能力也有了极大提升。
比 如本次机器人半马夺冠的北京人形机器人创新中心的“天工机器人”，
它能以 每小时 6 公里的速度奔跑，冲刺速度最大能达到每小时 1 2 公里，同时
还能应 对上下台阶以及崎岖的路面。
天 工机器人 拍摄者：丁崝
7松 延动力的 N 2 个头小一些 ， 只有 1 . 2 米高， 但它同样有着高超的运动能力，
除了跑 步，还能原地后空翻。
N 2 机器人 拍摄者：丁崝
此 外，曾经在 2 0 2 5 年央视 春晚上 “转手绢”的宇树科技机器人，同样也
是运动 高手。宇树科技的 H 1 机器人不仅能转手绢，也能原地后空翻，还能以
每秒 3 . 3 米（约每小时 1 1 . 9 公里）的速度前行。
宇 树科技的另一款人形机器人 G 1 ， 行进速度也能达到每秒 2 米 （约每小时
7 . 2 公 里） 。 值得一提的是， 宇 树科技的 H 1 和 G 1 人形机器人， 售价分别在 6 5
万元人 民币和 9 . 9 万元人民币。相比于动辄上百万美元的 A T L A S ，宇树科技的
机器人 会率先走进普通人的生活， 这样高性能， 低成本的人形机器人， 也吸引
来了国 际同行的关注。
就 在今年 2 月召开的 3 D E X P E R I E N CE W O R L D 2 0 2 5 峰会上，波士顿动力公司
的联合 创始人马克 ·雷伯特（ M a r c R a i b er t ）也表示，自己的研究所购买了宇
树科技 的人形机器人，进行 “ 深入了解”。
虽 然人形机器人现在的跑步姿势还有些稚拙， 但也许不久的将来， 它们就
会在跑 步这件事上反超人类 ， 就像曾经国际象棋机器人、 围棋机器人超越人类
一样。
而 每一次机器 人超越人类，实际上都是人类智慧的一次突破。
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