“行者泰山”拔河夺金背后：从“跑得快”到“扛得住”，工程师揭秘机器人如何“像人一样发力”

　　8月25日，北京国家速滑馆“冰丝带”内，一场特殊的拔河比赛正在进行中。来自济南高新区齐鲁软件园的山东优宝特智能机器人有限公司，携其自主研发的人形机器人“行者泰山”，在首次纳入赛事的拔河项目中强势夺冠，为山东代表团拿下本届运动会首枚金牌。

　　拔河对机器人的关节扭矩、机体结构强度、抓地力以及运控算法协同提出了极高要求。从去年以“断臂完赛”震撼全场，到本次拔河夺金，优宝特走过了一条从速度竞技走向力量博弈的进阶之路。这是拔河首次作为竞赛项目登上世界人形机器人运动会舞台，“行者泰山”凭借成熟的全自主控制系统，在双机协同模式下与队友动作高度同步、发力节奏统一，展现出国产人形机器人从稳定行进到力量对抗的技术成长。

　　从采集人类动作到算法仿真

　　相较于大众熟知的机器人田径竞速，拔河是本届运动会全新增设的特色赛项，也是对人形机器人综合性能的严苛考验。赛事动态对抗、外力实时波动的复杂工况，要求机器人兼具精准的力觉感知、稳定的机体结构和智能的算法调控，与田径项目的技术侧重点截然不同。

　　据优宝特测试工程师刘景轩介绍，团队今年主动调整研发与参赛重心，将核心精力放在拔河新项目的测试上。“以往的田径赛事，主要测试机器人的动态响应和自身稳定性，侧重单一体态的平稳运行。而拔河是全身协同运动，需要机器人本体、灵巧手、足底与环境全方位配合，考验的是整机协同发力和抗外力干扰能力。”

　　为什么将重点放在拔河项目上?刘景轩解释称：“我们主要是让机器人来模仿人类拔河比赛这项运动，通过这样一个比赛来验证我们的一些算法。由此让机器人未来可以模仿人类进行一些简单的工作。”

　　具体来说，拔河是一项全身协同运动，需要机器人本体加上灵巧手的配合。“它是一项全身运动，需要考虑到手和绳子之间的力的交互，还有全身往后发力的一个姿势，还有足底和地面的力的交互。”刘景轩说。

　　为了让人形机器人学会拔河，团队首先采集了大量人类拔河数据。“我们参考了一些人类拔河的姿势，从中发现，对于人来说的拔河姿势，应用到机器人身上可能并不完全适合。”刘景轩解释道，团队从中筛选了几个比较适合机器人外形及结构特点的拔河姿势，最终选定了侧面握绳的方式。“这个姿势能够适合人形机器人的结构特点，在选定姿势以后，让机器人在仿真算法里学习这个姿势。”

　　全自主无辅助竞赛的预判与应变

　　记者了解到，此次参赛的核心目的，是通过模拟人类拔河运动，全方位验证自研算法的实用性与稳定性。

　　团队前期大量采集人类拔河动作、姿态和发力数据，结合“行者泰山”的机身结构特点，筛选适配的发力姿势，最终敲定侧面握绳的核心动作模式。这种姿势完美适配机器人硬件结构，能最大程度提升发力效率与机体稳定性。

　　学习姿势只是第一步。在仿真环境中，工程师为机器人进行多轮算法测试，让它学会如何保持姿势稳定，并在此基础上对抗对面选手产生的拉力，以及学习往后发力。

　　真正到了赛场上，机器人面对的不仅是对手，还有未知变量。刘景轩透露，“行者泰山”在拔河比赛中展现的是一种预判式的自主调节能力，在对手发力前提前下沉，一开始的拔河姿势就是侧身，然后往后再稍微倾斜。

　　“开始拔河指令后，工程师只是给他一个开始的命令。”刘景轩说，“在算法里，仿真调试的时候，我们让他以最开始的站直方向，稳定地持续往后拉，不让他往两边偏移。”

　　全自主无辅助竞赛是本届运动会的亮点，考验人形机器人环境感知、智能决策、运动控制与本体硬件的协同适配能力，是人形机器人从实验室演示走向真实复杂场景落地的技术实战大考。

　　这意味着，从第一秒开始，机器人就要完全依靠自主算法完成后续所有动作调整，实时感知对手牵引力的细微波动，动态调整整机姿态，在持续对抗中守住平衡、稳定输出。

　　更多赛场经验加速落地真实场景

　　当被问及赛场上有没有发生未预判到的情况时，刘景轩坦言，团队在赛前测试时发现了一个关键问题：场地地面和此前测试的厂区地面的材质是不同的，拔河足底和地面的摩擦力非常重要。“测试的时候我们发现不一样，就及时作出了调整，更换了鞋底材质。准备得比较充分，比赛时它与地面的交互和平时做实验的表现相差不大。”

　　正是这样的充分准备，让“行者泰山”在赛场上将爆发力与灵敏性合二为一，凭借在精准力控、双机协同、动态抗干扰领域的核心技术优势赢得比赛。

　　一枚拔河金牌，对优宝特来说意味着什么?从技术角度来说，这是从速度比拼到力量博弈的技术进阶。“之前测试田径，侧重点主要在于机器人的动态响应以及自身的稳定性。拔河主要是测试机器人全身加灵巧手的协同运行状态以及稳定性。”

　　更重要的是，赛场经验正在加速向真实场景迁移。“拔河比赛中，整个身体会有一个向前的拉力，我们通过这方面的经验，可以应用到物料搬运上。”刘景轩举例说，虽然物料搬运的力的方向与拔河不同，但经验可以迁移到“怎样来抵抗重力”，让机器人代替人类搬运重物。

　　不止于此，赛场上积累的实时应变能力，有助于转化为真实的产业场景落地能力。刘景轩以今年新增的乒乓球项目为例：“乒乓球的落点肯定是不一致的，运动轨迹也是不一致的。让机器人对落点进行预判，弹起后击打回去。这就可以理解成，在快递分拣中，根据不同的快递信息，训练机器人规范将快递放到不同的位置。这可以训练机器人对于实时应变的能力。”

　　他注意到，今年机器人的进步非常巨大，机器人关节响应速度会更快，精准度会更高，算法的实时响应性会更完善。同时，场景应用的比赛项目也更多了，乒乓球、网球等都是今年新增的项目。“这就是一个机器人发展的趋势。”刘景轩感慨，运动会今年增加了很多赛项，让机器人完成越来越多的运动状态，接下来肯定要让它能够辅助人类去完成更多的工作。