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

現(xiàn)場(chǎng)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(gè)身著橙色運(yùn)動(dòng)衣的人形機(jī)器人跑向“第一名NO.1”的橫幅。實(shí)際上，“天工Ultra”的橙色“奪冠戰(zhàn)袍”并非一件簡(jiǎn)單的無(wú)袖背心，而是專門為這個(gè)“大個(gè)兒”量身定制的比賽服。

“機(jī)器人的體型即便在視覺(jué)上做到高度類人化，其結(jié)構(gòu)（與人類）也有很大的不同。”“北京未來(lái)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室”主任兼首席科學(xué)家、北京服裝學(xué)院研究生院院長(zhǎng)兼前沿交叉研究院院長(zhǎng)蘭翠芹介紹，一方面，機(jī)器人無(wú)法像人類一樣靈活抬高手臂完成穿脫動(dòng)作，需為其設(shè)計(jì)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(jìn)時(shí)，人形機(jī)器人內(nèi)部結(jié)構(gòu)的溫度會(huì)因運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度的增加而升高，對(duì)衣服材料的性能要求也隨之提高。

2月底，北京市經(jīng)濟(jì)和信息化局與北京服裝學(xué)院共建的“北京未來(lái)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室”接到任務(wù)——為人形機(jī)器人設(shè)計(jì)比賽服。這是人形機(jī)器人第一次在半程馬拉松賽事上亮相，蘭翠芹說(shuō)，“如何解決功能性適配的問(wèn)題，如何在視覺(jué)上拉近機(jī)器人與人類的距離，這都是全新的命題。”

為打造一件專屬人形機(jī)器人的“戰(zhàn)袍”，蘭翠芹帶著團(tuán)隊(duì)做了不少創(chuàng)意方案。他們?cè)鴩L試讓人形機(jī)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(jì)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(wèn)題后，團(tuán)隊(duì)取消了這些方案。

“人形機(jī)器人比賽服的設(shè)計(jì)重點(diǎn)是做好功能適配。”蘭翠芹進(jìn)一步解釋，衣服重量一定程度上會(huì)影響人形機(jī)器人的運(yùn)行速度，“在比賽服的設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)階段，我們?yōu)榱丝刂品b的重量，在拉鏈及開(kāi)合扣等輔材的使用上盡量選擇克重最小的材料。”

除了衣服的“減重”問(wèn)題，團(tuán)隊(duì)還要考慮人形機(jī)器人在跑半馬過(guò)程中的散熱需求。團(tuán)隊(duì)曾設(shè)計(jì)了一款“連體運(yùn)動(dòng)衣”，讓人形機(jī)器人通過(guò)“一片式上下連體”的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)穿上整套運(yùn)動(dòng)裝。但團(tuán)隊(duì)通過(guò)大量實(shí)驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)，“連體運(yùn)動(dòng)衣”會(huì)阻礙人形機(jī)器人內(nèi)部機(jī)箱和風(fēng)扇散熱，增加機(jī)器人的運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)。

最終，在“天工Ultra”比賽服的版式上，團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新性地采用單側(cè)多點(diǎn)開(kāi)合的一片式設(shè)計(jì)，讓機(jī)器人不用套頭也不必伸腿伸腳，就可以快速穿衣。蘭翠芹說(shuō)，這一技術(shù)正在申請(qǐng)專利，未來(lái)或可為行動(dòng)不便者提供便利。

此外，當(dāng)人形機(jī)器人長(zhǎng)時(shí)間在賽道上奔跑時(shí)，衣服與身體摩擦?xí)粩喈a(chǎn)生靜電，影響信號(hào)傳輸。團(tuán)隊(duì)為“天工Ultra”找了一款最輕薄的防靜電運(yùn)動(dòng)面料制成上衣，在最大限度保證信號(hào)傳輸穩(wěn)定性的同時(shí)減輕衣服重量，讓人形機(jī)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(hù)這位特殊運(yùn)動(dòng)員的安全。

幾經(jīng)實(shí)驗(yàn)，比賽服面料、款式相繼確定。如何防止賽服在“天工Ultra”跑動(dòng)中滑落或偏移？團(tuán)隊(duì)認(rèn)為，機(jī)器人的“皮膚表面”極其光滑，且機(jī)械手臂為鏤空?qǐng)A柱結(jié)構(gòu)，如果運(yùn)動(dòng)面料未進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化的定制，很容易滑落或卡在機(jī)器轉(zhuǎn)軸的縫隙中。因此，團(tuán)隊(duì)結(jié)合面料特點(diǎn)在結(jié)構(gòu)上展開(kāi)定制化設(shè)計(jì)，確保衣服和“天工Ultra”貼合。

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

“色彩是觀眾最先感知到的設(shè)計(jì)元素。為了讓‘天工Ultra’成為馬拉松賽場(chǎng)上‘最靚的仔’，我們?cè)陬伾O(shè)計(jì)上突出賽服的活力與動(dòng)感，并與賽事主色調(diào)遙相呼應(yīng)。”設(shè)計(jì)了不少色彩方案后，蘭翠芹團(tuán)隊(duì)選取了北京人形機(jī)器人創(chuàng)新中心的形象色橙色，與馬拉松大賽的藍(lán)綠色形成對(duì)比，并通過(guò)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(xué)現(xiàn)象——記者注）的視覺(jué)效果。

“天工Ultra”半馬奪冠“戰(zhàn)袍”的設(shè)計(jì)，是機(jī)器人服裝的一次全新嘗試。在蘭翠芹看來(lái)，未來(lái)機(jī)器人的服裝或?qū)?shí)現(xiàn)與環(huán)境的交互，在可穿戴的“超級(jí)頁(yè)面”完成發(fā)光、色彩變化等自動(dòng)化功能。此外，隨著“人機(jī)合作”場(chǎng)景進(jìn)一步延伸，機(jī)器人服裝還會(huì)成為交流的新載體。

“一種技術(shù)與設(shè)計(jì)共生的美學(xué)語(yǔ)言正在逐步形成。”蘭翠芹對(duì)機(jī)器人服裝設(shè)計(jì)的未來(lái)充滿期待。她說(shuō)，未來(lái)團(tuán)隊(duì)將逐步探索科技與人文協(xié)同的新設(shè)計(jì)機(jī)制，為更多機(jī)器人“量體裁衣”。