跑赢人类的不是速度是能耗:KAIST 的 RAIBO2 把 0.25 写进 Nature,和它在 37 公里处没电的那次
一台机器狗一次充电跑完 42.195 公里,运输成本 0.25,第一次低于人类的 0.37。但比这个数字更有信息量的,是它两个月前在同一条路上跑到 37 公里就没电的那次失败。
- 一次充电跑完马拉松:KAIST 团队研发的四足机器人 RAIBO2 在韩国第 22 届尚州柿饼马拉松赛上,以 4 小时 19 分 52 秒完成 42.195 公里全程,途中不换电、不充电。比赛实际举行于 2024 年 11 月,论文于 2026 年 9 月正式发表于《自然》。
- 关键指标是运输成本:全程消耗 1,280 瓦时,电池总容量 2,016 瓦时(约用掉 63%)。总运输成本(TCOT)约 0.25,低于论文采用的人类基准值 0.37——论文称这是首个低于人类的四足机器人。
- 续航是同类的三倍:公司口径称,同容量电池下续航超过美国 Ghost Robotics 的 Vision60 与宇树 B2 等对照机型;满电续航估算存在 65 公里与约 67 公里两个口径,另有「完赛后还可再跑 25 公里」的表述,本文并列不择一。
- 失败过一次:2024 年 9 月首次尝试时,因跟随人类选手频繁变速,能耗超出预期,跑到约 37 公里处电池耗尽。两个月后改进控制效率并增大电池容量才完成。
- 还没到产品:创始人 Jemin Hwangbo 自述下一步是把研究机的性能做成可反复用于工业现场的产品,需跨过防水防尘、抗冲击振动、工作温度、电磁兼容等门槛。
这条消息很容易被误读成「今天有台机器狗跑了马拉松」。不是。RAIBO2 完成 42.195 公里全程发生在 2024 年 11 月的韩国第 22 届尚州柿饼马拉松赛,成绩 4 小时 19 分 52 秒。真正发生在窗口内的事情是:论文《A quadruped robot designed to complete a marathon on a single battery charge》正式发表于《自然》,DOI 为 10.1038/s41586-026-11102-5。
时间差将近两年。但这恰恰是这条研究的价值所在——它不是一次赛事成绩的发布,是**用两年时间把一次赛事成绩还原成一套可复用的系统设计原则**。
这次研究真正的指标不是完赛时间,是总运输成本(Total Cost of Transport, TCOT)——把移动一定重量走过一定距离所消耗的能量归一化,数值越低越省。
RAIBO2 的 TCOT 约 0.25,论文采用的人类基准值是 0.37。论文称这是首个低于人类的四足机器人。
这个指标的好处是可以跨物种、跨重量比较,因为它已经把自重计入分母。坏处也在这儿——它衡量的是「每公斤每公里花多少能量」,而不是「能跑多远」。一台很重但很省力的机器,TCOT 可以很低但绝对续航不一定长。
这次的绝对数字是:全程消耗 1,280 瓦时,电池总容量 2,016 瓦时,约用掉 63%。据此推算满电续航,出现了三个口径:论文口径为完赛后**还可再跑约 25 公里**(合计约 67 公里);ChosunBiz 表述为满电约 **65 公里**;另一转述给出约 67 公里。本文并列,不择一。
论文的核心主张是一句话:长距离续航不是电池问题,是系统问题。腿式机器人与轮式最大的差别在于,它必须持续耗能来支撑自重,还要承受间歇性步态带来的能量损耗,因此现有四足的操作范围很难超过 20 公里。
团队的解法是把机械结构、电路、电机驱动与 AI 步态控制当作一个整体来降损,而不是逐个部件优化。
轻量化腿部、集成式电机驱动电路、高扭矩透明度关节机构。降低反复摆动四肢的惯性与电阻损耗。
用强化学习训练的运动策略,以能耗为显式优化目标,减少足部触地时的能量损失;下坡时电机进入能量回收模式,把部分机械能回充电池。
训练用的是团队自研的物理仿真平台 RAISIM,在虚拟环境中反复训练各种步态与地形条件。比赛路线本身提供了对照组:总高程变化约 286 米、坡度接近 18 度、还有覆盖落叶的沥青路段——这些都不是实验室地板。
创始人 Jemin Hwangbo 的表态很清醒:RAIBO2 不是靠装更大电池跑得更远的机器人,而是重新设计整台机器、把电池里储存的能量尽可能多地转成实际行驶距离的结果。他给出的下一步,是把这套性能做成能在工业现场可靠使用的产品。
报道明确列出了产业化还需要跨过的项目:防水防尘、抗冲击与振动、工作温度范围、电磁兼容(EMC)。这四项没有一项与算法有关。
| 指标 | 数值 | 备注 |
|---|---|---|
| 完赛时间 | 4:19:52 | 2024 年 11 月尚州柿饼马拉松 |
| 全程能耗 | 1,280 瓦时 | 电池容量 2,016 瓦时,约用 63% |
| 平均速度 | 2.64 米/秒 | 约 9.7 公里/小时 |
| 总运输成本 | 约 0.25 | 论文采用人类基准 0.37 |
| 满电续航估算 | 65 / 约 67 公里 | 另有「再跑 25 公里」表述,三口径并列 |
| 路线条件 | 高程变化约 286 米 | 坡度近 18 度,含落叶覆盖路段 |