韩国科学技术院（KAIST）的RAIBO2将腿式机器人的续航极限提升至三倍

由韩国科学技术院（KAIST）团队研制的42公斤重四足机器人RAIBO2，于2024年11月17日在庆尚北道 ，仅靠一次充电便以4小时19分52秒的成绩完赛，期间未进行任何充电停顿，也未更换电池。 该机器人背后的机械工程团队由黄宝济民教授领导，于2026年9月24日在《自然》杂志上发表了此次奔跑的工程分析报告。 《自然》之所以专门设立机器人研究领域的姊妹刊物，正是因为该领域的论文很少能达到其主刊的发表标准；而这篇论文做到了，韩国媒体已将其称为首篇登上该期刊的韩国主导的机器人研究论文。

对于那些以购买或指定采购腿式机器人为生的人来说，这则新闻中最引人注目的事实——一只机器人狗跑完马拉松——反而是最无用的部分。 这篇《自然》论文实际上记录的是一种设计方法：将四足机器人的机械结构、电气与动力系统及其运动控制视为一个耦合系统，而非三个分别在独立基准上优化、随后拼装在一起的组件。 这种区别——即系统级协同设计与组件级优化——其价值远非一次比赛结果所能涵盖，对于任何正在考虑采用腿式机器人平台进行巡检、巡逻或后勤工作的人来说，这部分内容都值得深入探讨。在这些应用场景中，决定机器人单班次实际工作量的关键因素是电池，而非步态。

腿式机器人三分之二的能量预算以热量形式散失

韩国科学技术院（KAIST）团队对RAIBO2进行的能量审计发现，腿式机器人从电池中汲取的电能中，大约三分之二在电机绕组和驱动电子元件内部以热能的形式损耗，工程师将这一现象称为铜损。剩余的三分之一则通过关节摩擦、脚底与地面的滑动以及

每次落脚时吸收的冲击力。这些能量没有一分一毫用于推动机器人前进。这是腿式机器仅因拥有双腿而必须付出的“站立税”，而在那些仅列出电池容量（以瓦时为单位）便草草了事的规格表中，这一点几乎完全被忽视。

增加更大的电池并不能解决这个“税”的问题；它只会扩大“税基”。更重的电池意味着更重的机器人，而更重的机器人在向前移动一米之前，仅维持自身平衡和摆动双腿就需要消耗更多能量。 黄宝的团队则反其道而行之。他们不断减轻腿部重量，直到RAIBO2的四条腿每条仅重1.1千克——约占机器人总重42千克的十分之一——并将节省下来的质量用于安装更大的电池。 他们设计了低电阻的电机驱动电路，并将其安装在机器人内部而非独立外壳中，从而减少了电能损耗，并使控制系统在每一步中拥有更大的带宽来做出反应。 一个经过强化学习训练的步态控制器，在接触真实赛道之前，已在模拟环境中针对斜坡、楼梯和结冰路面进行了调校，该控制器特别针对轻柔着地、避免打滑以及降低各关节电流消耗等行为给予奖励。在下坡路段，那些在爬坡时消耗能量的同一关节被用于将部分能量回收至电池中。 测试发现，当巡航速度接近每秒3米时，该机器人单位能量覆盖的距离最远——这一速度既足以将冲击损耗降至最低，又确保机载计算机和传感器的持续耗电不会分散在过长的行程中。

腿式机器人的有效航程，与其说取决于电池的储能容量，不如说取决于从电池电芯传输到脚部落地过程中能保留多少能量。 这正是《自然》杂志编辑们显然愿意在其主版面刊登的论点：不是关于机器人能走多远的声明，而是一种经过验证的方法，既能保持高运动性能，又能节约能源。

通过权衡各项参数之间的取舍来提升效率，并基于真实的马拉松遥测数据（包括电压、电流、温度以及全球定位系统（GPS）的位置、速度和海拔）进行了测试——这些数据是在实际道路赛道上连续记录四小时所得，而非通过在受控实验室中模拟跑步机跑步来重建的。

20公里曾是极限；RAIBO2将其提升至约三倍

该效率指标以运输成本衡量，这是机器人学中的一项标准指标，等于移动者每单位距离、每单位承运体重所消耗的能量。 数值越低越好。RAIBO2在马拉松赛道上测得的运输成本为0.25，而同一研究中引用的人类跑步基准值为0.37，这使其成为有记录以来首个在此特定对比中超越人类该数值四足机器人。 这仅是对“每公斤每米能耗”这一狭义且明确指标的论断，而非“机器人现在在一般运动表现上已超越人类跑者”这一更广泛的论断；若将其视为后者，则会夸大该数值实际衡量的内容。

而距离数据则更容易与买家已熟悉的商业市场标准进行对照。 波士顿动力（Boston Dynamics）的Spot作为部署最广泛的商用四足机器人，其规格参数规定单次充电后可进行约90分钟的间歇性运行，而非连续行进距离，这反映出其大部分巡检任务都是穿插停顿的短距离行走，而非持续的道路行进。 作为竞争对手的工业级四足机器人Unitree B2，其额定续航里程为单次充电无负载行走约20公里，这与韩国科学技术院（KAIST）团队所引用的、作为四足机器人连续续航里程先前基准的约20公里上限相吻合。 RAIBO2耗用了其2,016瓦时电池中的约1,280瓦时，完成了42.195公里的赛程，据团队自身估算，剩余电量尚可再行驶25公里，这意味着其满电续航里程接近65公里，约为此前上限的三倍。

该

腿式机器人的累计行进距离纪录实际上来自另一场演示，值得与本次演示区分开来。 2015年，一款名为“行者一号”的中国制造四足机器人，通过在95米长的室内跑道上连续绕行超过54小时，途中更换电池以维持运行，最终完成了134公里的行程。 这是一项名副其实的距离纪录，是在室内以缓慢的步行速度、经过多次充电后创下的。而RAIBO2的成绩则属于另一类：仅靠一次电池充电，在具有真实海拔变化的户外马拉松赛道上，以稳定的速度与人类选手并肩奔跑，而非在体育馆地板上绕圈。 目前市面上没有任何商用四足机器人平台——无论是Spot、Unitree的产品线，还是ANYbotics的ANYmal——曾在公开赛事中完成过任何类似于这一特定组合的挑战。

更长的续航里程对车队运营商而言究竟意味着什么

对于正在评估用于野外作业的步行机器人购买者而言，续航里程直接关系到车队运营的经济计算。一款每 90 分钟或每 20 公里就需要充电的平台，在任何超过该时长或距离的路线或班次中，都必须由第二台设备接替，或者暂停运行，这意味着沿途必须存在充电基础设施。 而一次充电可行驶40至60公里的平台，则彻底改变了外围巡逻、管道或铁路走廊检查以及灾害响应等任务的运作逻辑——这正是黄宝直接指出的任务类型： 他表示，四足机器人在崎岖地形中表现优异，但在山区或灾区等难以确保充电地点的地方，续航里程便成为限制其地形适应能力实际效用的关键因素。 通过系统级能效提升续航里程，而非依赖更大、更重的电池组，还能避免通常的权衡取舍——即更大容量带来的重量增加，反而会蚕食买家所期待的能效提升。

RAIBO2的商业化进程虽已成形，但规模仍较小，而买家

应该以这个规模来理解，而不是更大的规模。Raion Robotics是黄宝于2023年创立的韩国科学技术院（KAIST）衍生公司，旨在将实验室的研究成果转化为产品。该公司去年售出了9台RAIBO2机器人，今年计划生产50台四足机器人， 同时，该公司还与韩国国防部开展概念验证项目，并致力于化学、生物和放射性物质探测载荷的研究。此外，该公司正在推进防水、防尘及宽温认证工作——正是这些看似不起眼的耐用性改进，才将研究平台与客户无需研究生待命即可部署的商用产品区分开来。 无论按何种行业标准，9台的销量和50台的目标都属于初期的生产规模，这更多是发展方向的信号，而非市场就绪性的证明。

一位无法“读懂”道路的马拉松完赛者

一个值得坦诚指出的限制在于RAIBO2实际如何完成赛道行驶的。该机器人虽搭载了摄像头，但缺乏能够解读摄像头所见画面机载软件。 一名人类操作员全程远程操控它跑完了42.195公里，这意味着该成就虽然在动力方面实现了自主——无需充电、无需更换电池——但在导航方面并未实现自主，因为整个过程中始终有人类参与控制回路。 两位审阅该研究的独立机器人专家——卡内基梅隆大学的莎拉·伯格布雷特（Sarah Bergbreiter）和加州大学圣巴巴拉分校的凯蒂·拜尔（Katie Byl）——均对该研究的效率和稳定性给予了高度评价，同时直接指出了这一不足； 拜尔将该机器人描述为“盲跑”，并将其设置比作近期的人形竞速机器人——后者需要人类支援团队在旁慢跑以进行电池更换，这其实是同种依赖关系的轻量版。

该研究的第一作者李忠仁（Lee Choongin）表示，增加自主性会消耗能量，因此团队目前正在专门研发更小巧的机载传感和计算设备，以确保新增的感知功能不会抵消该马拉松机器人原本旨在展示的效率提升。RAIBO2本身也是一个

这是一台手工打造的研究设备，其设计和组装工作主要由研究该设备的研究人员完成，并非生产线上的量产产品。要在可量产的机器人群中复现这一确切性能——既要达到客户可接受的成本，又要满足户外部署所需的耐用性——这是商业化进程中更具挑战性的一半，目前仍是一项未完成的工作，而非最终成果。 若将一场由人类操控的单次马拉松赛事视为腿式机器人已准备好执行无人监督的野外任务的证明，则会夸大《自然》杂志中数据所实际反映的内容。

在尚州市体育场内的终点线处，记分牌上显示着机器人参赛号码旁的时间：04:19:52.82， 42004，那些与它并肩慢跑了四个小时的研究人员，脖子上挂着自己的奖牌，跪在机器身旁；而它则伫立在跑道上，双腿因四小时的电机电流仍带着余温，电池中剩余的电量甚至超过了大多数商用四足机器人所携带的总电量。 值得铭记的并非马拉松的比赛结果本身，而是这一画面：一台专为将储存的能量用于长距离行进而非在途中因热量和摩擦而损耗而设计的野外机器人，其控制仍需通过线缆连接至人类操作者手中，而让它实现自主视觉这一更具挑战性的工程任务，则仍任重道远。

本文综合了韩国科学技术院（KAIST）关于2026年9月24日《自然》杂志刊文的公开声明及已发表的研究成果，并结合了对该基础研究的独立报道。本文仅供一般信息参考，不构成投资、财务或法律建议。

封面图片来源：KAIST。