4月19日，身高一米八的人形機器人“天工Ultra”以2小時40分42秒的成績沖線，拿下全球首個人形機器人半程馬拉松賽冠軍。

現(xiàn)場攝影師用鏡頭記錄下珍貴的奪冠一幕：在眾人的歡呼聲中，這個身著橙色運動衣的人形機器人跑向“第一名NO.1”的橫幅。實際上，“天工Ultra”的橙色“奪冠戰(zhàn)袍”并非一件簡單的無袖背心，而是專門為這個“大個兒”量身定制的比賽服。

“機器人的體型即便在視覺上做到高度類人化，其結(jié)構(gòu)（與人類）也有很大的不同?！薄氨本┪磥碓O(shè)計實驗室”主任兼首席科學家、北京服裝學院研究生院院長兼前沿交叉研究院院長蘭翠芹介紹，一方面，機器人無法像人類一樣靈活抬高手臂完成穿脫動作，需為其設(shè)計合身且滿足眾多功能性需求的賽服；另一方面，在21.0975公里的賽道上跑步前進時，人形機器人內(nèi)部結(jié)構(gòu)的溫度會因運動強度的增加而升高，對衣服材料的性能要求也隨之提高。

2月底，北京市經(jīng)濟和信息化局與北京服裝學院共建的“北京未來設(shè)計實驗室”接到任務(wù)——為人形機器人設(shè)計比賽服。這是人形機器人第一次在半程馬拉松賽事上亮相，蘭翠芹說，“如何解決功能性適配的問題，如何在視覺上拉近機器人與人類的距離，這都是全新的命題?！?/p>

為打造一件專屬人形機器人的“戰(zhàn)袍”，蘭翠芹帶著團隊做了不少創(chuàng)意方案。他們曾嘗試讓人形機器人穿上一身“戰(zhàn)甲”式賽服，凸顯力量感和“科技范兒”；也曾考慮設(shè)計一套有非遺紋樣、由生物材料體素等技術(shù)打印而成的服裝。但綜合考慮比賽服的重量及3D打印技術(shù)的適配性等問題后，團隊取消了這些方案。

“人形機器人比賽服的設(shè)計重點是做好功能適配?！碧m翠芹進一步解釋，衣服重量一定程度上會影響人形機器人的運行速度，“在比賽服的設(shè)計和實驗階段，我們?yōu)榱丝刂品b的重量，在拉鏈及開合扣等輔材的使用上盡量選擇克重最小的材料?！?/p>

除了衣服的“減重”問題，團隊還要考慮人形機器人在跑半馬過程中的散熱需求。團隊曾設(shè)計了一款“連體運動衣”，讓人形機器人通過“一片式上下連體”的設(shè)計結(jié)構(gòu)穿上整套運動裝。但團隊通過大量實驗后發(fā)現(xiàn)，“連體運動衣”會阻礙人形機器人內(nèi)部機箱和風扇散熱，增加機器人的運行風險。

最終，在“天工Ultra”比賽服的版式上，團隊創(chuàng)新性地采用單側(cè)多點開合的一片式設(shè)計，讓機器人不用套頭也不必伸腿伸腳，就可以快速穿衣。蘭翠芹說，這一技術(shù)正在申請專利，未來或可為行動不便者提供便利。

此外，當人形機器人長時間在賽道上奔跑時，衣服與身體摩擦會不斷產(chǎn)生靜電，影響信號傳輸。團隊為“天工Ultra”找了一款最輕薄的防靜電運動面料制成上衣，在最大限度保證信號傳輸穩(wěn)定性的同時減輕衣服重量，讓人形機器人“輕裝上陣”。這種面料除了具備定制化防靜電、超薄形等特性，還能在極端天氣下發(fā)揮優(yōu)良的疏水性能，保護這位特殊運動員的安全。

幾經(jīng)實驗，比賽服面料、款式相繼確定。如何防止賽服在“天工Ultra”跑動中滑落或偏移？團隊認為，機器人的“皮膚表面”極其光滑，且機械手臂為鏤空圓柱結(jié)構(gòu)，如果運動面料未進行標準化的定制，很容易滑落或卡在機器轉(zhuǎn)軸的縫隙中。因此，團隊結(jié)合面料特點在結(jié)構(gòu)上展開定制化設(shè)計，確保衣服和“天工Ultra”貼合。

仔細觀察“天工Ultra”的后背及肩部會發(fā)現(xiàn)，這件“戰(zhàn)袍”還有大面積鏤空設(shè)計。這背后也有設(shè)計師的巧思。原來，在人形機器人運動過程中，工程師需要根據(jù)緊急情況迅速找到機器人的輔助把手、通風口、急停按鈕等位置，因此需要讓服裝適當“留白”。此外，按照“天工Ultra”電池機箱位置尺寸，設(shè)計師設(shè)計了可快速拆裝的后背開合結(jié)構(gòu)，方便工程師為人形機器人多次更換電池。一旦遇到摔倒等緊急情況，賽服的開合結(jié)構(gòu)還可實現(xiàn)快速檢修。

“色彩是觀眾最先感知到的設(shè)計元素。為了讓‘天工Ultra’成為馬拉松賽場上‘最靚的仔’，我們在顏色設(shè)計上突出賽服的活力與動感，并與賽事主色調(diào)遙相呼應?！痹O(shè)計了不少色彩方案后，蘭翠芹團隊選取了北京人形機器人創(chuàng)新中心的形象色橙色，與馬拉松大賽的藍綠色形成對比，并通過數(shù)字建模的方式，讓色彩產(chǎn)生類似布拉格衍射變奏（一種光學現(xiàn)象——記者注）的視覺效果。

“天工Ultra”半馬奪冠“戰(zhàn)袍”的設(shè)計，是機器人服裝的一次全新嘗試。在蘭翠芹看來，未來機器人的服裝或?qū)崿F(xiàn)與環(huán)境的交互，在可穿戴的“超級頁面”完成發(fā)光、色彩變化等自動化功能。此外，隨著“人機合作”場景進一步延伸，機器人服裝還會成為交流的新載體。

“一種技術(shù)與設(shè)計共生的美學語言正在逐步形成?！碧m翠芹對機器人服裝設(shè)計的未來充滿期待。她說，未來團隊將逐步探索科技與人文協(xié)同的新設(shè)計機制，為更多機器人“量體裁衣”。

中青報·中青網(wǎng)記者 楊潔來源：中國青年報

2025年04月27日 02版