最強陪練，最佳拍檔，機器人“跑”出智能新速度

萬眾矚目的百米“飛人”決賽中，北京人形機器人創(chuàng)新中心研發(fā)的“天工Ultra”以全自主能力勇奪冠軍;4×100米接力賽和1500米決賽中，宇樹科技的機器人憑借極限5米/秒的速度摘得金牌。來自全球16個國家，500余臺機器人，487場激烈角逐，全面迎接來自現(xiàn)實世界的“大考”。8月17日，在北京國家速滑館“冰絲帶”，首屆世界人形機器人運動會的圓滿收官，智能科技的發(fā)展之路仍在繼續(xù)，體育與科技的精彩融合才剛剛開始。

AI如何學會人類的跑步技能，是一場從模仿到超越的進化之旅?！白寵C器人學跑步就像教嬰兒學走路，需要循序漸進。”南京體育學院體育科學研究院教師陳鋼銳，長期從事競技體育科技攻關與科技服務工作，他用這個比喻形象地解釋了AI的運動學習邏輯和路徑。

首先是基礎模仿階段，通過動作捕捉設備精確記錄下人類跑步時的步態(tài)特征，包括髖關節(jié)的角度變化和活動范圍等關鍵生物力學數(shù)據(jù)。接下來進入虛擬訓練階段，機器人會在仿真平臺上經(jīng)歷上萬次的試錯訓練，“就像打游戲，摔倒一次扣10分，標準動作加2分，一直到分數(shù)達標。”為了獲得更高的分數(shù)，機器人會不斷調整關節(jié)的轉動幅度和步伐的長度等運動參數(shù)。最后就是現(xiàn)實適應階段，機器人要在真實賽道上面對地面摩擦、風速等各種變量，通過反復對抗和調整，逐步掌握在復雜環(huán)境中的動態(tài)平衡和應變能力。陳鋼銳觀察到，本次賽事中的機器人動作流暢許多，不再像過去那樣生硬地“跳機械舞”，這背后正是三大技術環(huán)節(jié)的持續(xù)突破。

江蘇省體科所副研究員朱那則從能耗的角度，揭示了人形機器人優(yōu)化進步背后的奧秘：“今年的參賽機器人在能源效率上實現(xiàn)了顯著提升。通過采用輕量化結構和彈性驅動器，機器人能夠模擬人體肌腱的彈性勢能，把落地時的沖擊力回收、儲存，并轉化為下一次動作的動力，不僅優(yōu)化了能耗管理，還顯著提升了續(xù)航能力?！彼硎荆F(xiàn)在的機器人能夠根據(jù)賽道地形和實時條件，智能調整步頻和關節(jié)功率分配，這種“智慧調度”讓它們展現(xiàn)出高度智能化的運動表現(xiàn)?！熬拖耨R拉松選手懂得分配體力一樣，AI機器人也已經(jīng)學會了‘經(jīng)濟型跑步’。”

當觀眾為機器人奮力奔跑而歡呼時，體育科學家們在賽場上捕捉著訓練優(yōu)化的新靈感。陳鋼銳尤其關注本次大賽的4×100米接力中，機器人已經(jīng)能在接力區(qū)自動變道、避開障礙，“這種協(xié)同算法未來有望幫助田徑隊精準把控接力棒的交接時機?！彼€設想了更多應用場景。例如，機器人融合了競技體育中的動作捕捉和生物力學原理，通過激光雷達與高速攝像機的協(xié)作，能無接觸地捕捉運動員的每個細微動作，生成精確到毫秒級的運動分析報告。“教練員不必再憑經(jīng)驗說‘動作還可以’，而是能直觀地看到關節(jié)角度、角速度、重心變化等量化數(shù)據(jù)?！彼a充道，“未來還可以開發(fā)可穿戴傳感器機器人，實時監(jiān)測和評估運動員的生理指標，從而量身定制更科學的訓練計劃。”

展望未來，他滿懷憧憬：“也許有一天，你的跑步搭檔會是一臺背著能量補給包的機器人。它懂你的配速習慣，可以在你沖刺時為你破風，還能根據(jù)你的身體狀態(tài)自動調整訓練計劃。這樣的機器人將以人類陪伴者的身份融入日常生活，為各類生活場景帶來全新的支持與陪伴?！?/p>

朱那所帶領的團隊，已經(jīng)把類似的前沿技術應用到了拳擊訓練中。他們開發(fā)的AI技戰(zhàn)術分析系統(tǒng)，能夠精準、實時記錄拳手訓練、比賽中技戰(zhàn)術行為。朱那舉例說：“我們甚至可以模擬特定對手的戰(zhàn)術風格。如果知道下一個對手擅長左勾拳，AI陪練就能專門模擬這種打法?！彼硎?，數(shù)據(jù)驅動訓練的重要性愈發(fā)凸顯，“過去教練大多依賴經(jīng)驗，現(xiàn)在有了精準的數(shù)據(jù)支撐。越來越多的運動隊正在擁抱科技，積極投身這場訓練變革?！?/p>

機器人的諸多特性，比如不會疲勞、不懼危險，也在改變傳統(tǒng)訓練模式。朱那指出，在表現(xiàn)難美性項目中，機器人陪練能夠全天候不間斷地重復標準化動作，為運動員提供始終如一的高質量動作參考。而在舉重等力量型項目中，配備傳感器的機器人能夠實時監(jiān)測運動員的發(fā)力曲線，及時捕捉動作上的細微偏差，為糾正動作提供詳細的數(shù)據(jù)支持。結合當前VR和AR技術，機器人還能搭建虛擬訓練環(huán)境，讓運動員在低風險的情況下完成高強度的訓練，并對他們的生理指標、負荷以及損傷風險進行實時監(jiān)控，為康復和體能訓練提供科學指導。

朱那十分看重工業(yè)與體育的技術反哺：“人類與機器人同場競技，不僅為體育帶來了全新形式，也讓機器人的應用不斷拓展。比如在康復領域，機器人可以更加仿真人體動作，為殘障人士帶來更舒適、更貼合實際需求的康復設備，方便他們的運動和生活?！?/p>

科技的融合已經(jīng)不僅僅停留在技術或實用層面，更是在深刻地重塑體育文化。陳鋼銳注意到，在本次機器人大賽的自由搏擊決賽中，由奧運冠軍組成的戰(zhàn)隊操控機器人，竟擊敗了由工程師和人工智能專家組成的隊伍，這一結果引發(fā)了廣泛的熱議?！皧W運冠軍的優(yōu)勢在于技戰(zhàn)術上的深厚造詣和賽場經(jīng)驗，將自己的運動直覺和策略思維融入比賽。而人工智能領域的博士和碩士們則以對機器人操作的嫻熟見長，他們更熟悉機器性能和反應機制。但最終，戰(zhàn)略素養(yǎng)成功彌補了機器反應的短板，為團隊贏得了勝利?！标愪撲J認為，從這場比賽來看，未來的競技體育或體育訓練很可能會迎來一種全新的模式——人類的戰(zhàn)術智慧疊加機器的精準執(zhí)行，為體育訓練和競技帶來更多可能性。

“全新的競技時代正在到來?！敝炷潜硎荆磥淼捏w育賽場不是“人機對抗”，而是并肩作戰(zhàn)，共同展現(xiàn)智慧與力量的融合。在他看來，人機協(xié)同意義深遠：突破了人類運動極限，推動了仿生學等領域發(fā)展。將工程與藝術融合，在自由操、街舞等項目中展現(xiàn)技術與美學的結合，并為多學科協(xié)作與創(chuàng)新提供平臺。最后，競技體育為機器人技術的測試與應用提供了理想場景，加速其在救援、醫(yī)療等領域的落地，也帶動了青少年的科普教育和體育熱情。在世界機器人大賽的鎂光燈外，有更多關于未來體育的無限遐想。

新華日報·交匯點記者 吳雨陽