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北京科技职业大学“0306小巨人”出征全球首个人形机器人半程马拉松

发布日期:2025-04-19

文章来源:党委宣传部

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2025年4月19日,全球首个人形机器人半程马拉松在北京亦庄顺利完赛。在这场汇聚顶尖科技力量的竞技舞台上,我校机电工程学院机器人设计创新团队研制的“0306小巨人”机器人与来自清华大学等知名高校及行业领军企业的机器人同场竞技,以卓越表现彰显了职业教育的创新实力。






44天极限研发:一场与时间的科技竞速

作为全球首创赛事,机器人半马面临无先例可循的挑战。自3月6日接到参赛任务起,在先前工作基础上,机器人设计创新团队迅速投入了7名教师和4名学生开展“0306小巨人”机器人研发。最初接到任务时,团队成员们的压力非常大。之前虽然有过机器人的比赛经验,但做出来的产品主要是轮式机器人。对比轮式机器人,人形机器人开发难度更大,对技术的要求更高。为了突破各种难题,团队成员在教学任务和参赛重任的双重压力下,开启了“白+黑”“5+2”的攻坚模式,将实验室变为“常亮的灯塔”——夜半时分仍在优化算法,清明假期依旧调试仿生机械结构,工作日深夜参加路测彩排排位赛演练……师生们利用课间研讨方案,在食堂餐桌召开临时会议,甚至夜宿实验室完成相关测试。短短一个多月,团队成功集成语音交互、动态行走、抗干扰控制等多项功能,让“0306小巨人”成为赛场上的“多边形战士”。






多学科交叉融合,一次跨界协同的实战

围绕“0306小巨人”,机器人设计创新团队汇聚了机电一体化、机械制造及自动化、工业互联网、艺术设计等专业的师生。机电一体化技术专业教师主导运动控制算法开发,机械制造及自动化专业教师负责轻量化结构设计,工业互联网应用专业教师开发远程运维系统、人机交互界面设计及集成人工智能技术模块,艺术设计学院服装设计专业教师设计多套兼具功能性与科技感的机器人“战袍”。在11人的团队中,还有4位00后的“现场工程师”,他们都是从机器人社团选拔出来的优秀学生,参与到项目中辅助机器人的研发。团队将项目拆解为多个并行且相互关联的子任务,精准分配给各自擅长的成员,确保“专业的人做专业的事”,以“小步快跑”策略推进任务目标。除了跨学科的融合,“0306小巨人”的研发还得益于新成立的机器人和智能制造产业学院,在产业学院合作伙伴北京亦庄机器人科技产业发展有限公司牵线搭桥下,校企共同围绕参赛机器人的稳定性、抗干扰能力等方面共同研究开发,联合开展技术难题攻关,形成了“产教融合、校企合作”的生动实践。








小身体承载大梦想,一场技术创新的突破

人形机器人跑步依赖于机械结构和算法控制,跑步时需要快速在“双支撑”和“单支撑”之间切换,并克服短暂的腾空阶段,还需要在动态过程中实时调整重心,这对平衡控制要求极高。同时,续航和户外复杂的自然条件对于机器人运行都是极大的挑战。“0306小巨人”一共有5台机器人,他们身高75厘米、体重10公斤,是此次参赛机器人中个子最小的选手。它虽身体小小却集合了多项技术突破:采用刚柔耦合关节技术,可实现拟人化180°大角度范围运动;具备了头部灵动转向、双臂自然垂摆、双足稳健行走等仿生躯体结构系统;通过多传感器融合环境建模技术,集成语音识别与听觉感知模块实现10米范围内人机对话;基于强化学习与多模态融合的全身协调控制系统,实现拟人化稳定行走。此外,在模型预测控制(MPC)的抗干扰技术加持下,“0306小巨人”还可通过系统模型预测未来状态,使得机器人即使遭受外部干扰或冲击,仍能稳定行走。这些创新技术不仅为半马赛事奠定基础,更为未来服务机器人研发提供了重要参考。


      




勠力同心攻坚,一支无坚不摧的团队

“你好,我叫北职大‘0306小巨人’,来自北京科技职业大学机电工程学院机器人设计创新团队。”在4月9日的路测彩排排位赛上,“0306小巨人”一经亮相就获得了大家的喜爱,众人纷纷拿起手机与他合影。当天的彩排一直持续到凌晨才结束,团队成员们一起就着手电筒的灯光跟着他爬坡、下坡、奔跑、拐弯,认真观察它的参数指标,检查调试它的性能。“团队里好几位老师家住得很远第二天还都有课,有的甚至是四节课。但是我们大家始终都是激情满满,顺利完成了彩排排位赛的工作。这段时间我们一直是这个状态和节奏。”团队成员张莉莉老师说道。“我觉得最令人感动的是我们这个团队齐心协力、分工明确,大家从来不会计较谁做的多一点、少一点。邱钊鹏老师一直在进行机器人系统整体的把控,在电路模块开发、编程控制等方面反反复复研磨投入了大量的精力。王沛东老师一直在推进算法优化。在设计过程中,需要机械结构上做改动,刘帅老师和张恩华老师就会马上去优化模型和加工零件,然后跟邱老师一起进行试验调试。艺术学院的马淑燕等老师也是执行力极强并精益求精,在短短时间内为‘0306小巨人’量身定制了‘天线宝宝’、‘太空人’、‘哪吒’、‘财神爷’等6套服装。我们就是在不断地调整、试验、再调整、再试验的过程中,让‘0306小巨人’一点一滴进步起来的。同时,非常感谢学校和学院领导对我们团队的指导和帮助。”团队成员程雪梅老师动容地说道。

“机器人名字叫‘0306小巨人’,表达了我们对未来的期待。”机器人设计创新团队表示:“我们为它的未来成长轨迹制定了清晰目标:2025年报名跑,身高≥75cm,距离≥6km;2026年跑起来,身高≥120cm,距离≥12km;2027年跑更远,身高≥140cm,距离≥20km;2030年跑出彩,身高≥160cm,距离≥22km。”“机器人技术是智能制造和人工智能技术的融合,我们将以建设职业本科专业为契机,依托机器人和智能制造产业学院,进一步聚焦机器人核心算法、智能制造系统集成、机器人柔性控制、伺服电机、减速器等关键技术领域,助力北京经开区打造成为国家级机器人产业高地。欢迎广大学子选择北京科技职业大学,这意味着你将站在智能制造产业升级的风口:这里有与北京经开区‘机器人产业高地’同频共振的专业群,有深入参与‘人形机器人半马’等全球首创赛事的实战机会,更有从‘实验室研发’到‘产业端应用’的完整技术转化链条。”

未来,学校将加速布局符合未来产业发展、服务新质生产力需要的职业本科专业,打造一大批紧密对接首都高精尖产业、超大城市运行管理和高品质民生领域急需的冠军专业和赛道冠军,为每位学子打开通往新质生产力领域的大门,为首都经济社会发展提供强有力的人才支撑和智力支持。