Как китайский гуманоид преодолел полумарафон благодаря жидкостному охлаждению

19 апреля 2026 года гуманоидный робот Honor Lightning пробежал полумарафон за 50 минут 26 секунд, превзойдя мировой рекорд человека на 7 минут и сместив с первого места прошлогоднее лучшее время среди роботов почти на два часа.

В чём секрет? Использовалась ли какая-то уникальная технология или метод, позволившие добиться такого результата? Как им удалось обойти более известного робота Unitree, который, по сообщениям, вынужден был использовать охлаждающий лёд в рюкзаке, чтобы не перегреться во время забега? Моё собственное исследование связано со строительством и управлением прыгающими и бегущими роботами, а после я занимался созданием коммерчески эффективных шагать роботов. Это даёт мне представление о ключевых ограничениях. В этой статье посмотрим на физику и инженерные решения, лежащие в основе таких достижений.

Физика бега

Бег состоит из чередующихся фаз: опорной, когда нога отталкивается от земли, и фазой полёта, когда тело перемещается в воздухе. В фазе полёта тело падает под действием гравитации, теряя вертикальную скорость. Во время опоры нога отталкивает тело, направляя вертикальный импульс вверх, а другая нога в это время готовится к следующему шагу.

Электрические моторы расходуют энергию на создание крутящего момента — чем выше момент, тем больше энергии теряется в виде тепла. Установка редукторов после мотора увеличивает момент и снижает скорость вращения. Большое передаточное число облегчает создание момента, но приводит к тому, что ротор должен вращаться быстрее, что замедляет ускорение выхода мотора — это негативно сказывается на фазе маха ноги. Так что для каждого мотора существует оптимальное передаточное число, при котором энергозатраты минимальны:

Потребляемая мощность ноги робота минимальна при оптимальном передаточном числе (30:1 в данном примере). Avik De/Datawrapper

Особенности Honor Lightning

Точные данные о моторах Lightning не опубликованы, но диаметр моторов по бедру и колену примерно 110–150 мм. Чтобы прикинуть характеристики, я сравнил их с мотором ILM115x25, близким по размеру и с известными параметрами.

Используем простую модель, чтобы оценить энергопотребление при скорости 7 м/с (средняя скорость робота на полумарафоне) в зависимости от передаточного числа:

Светло-голубая кривая показывает оптимальное передаточное число (45:1), тёмно-синяя — теплопотери в моторе колена, около 150 Вт при этом передаточном числе. Avik De/Datawrapper

Мы видим, что трансмиссия не магическая: выбрав хорошее передаточное число именно под эту задачу, примерно 45:1, энергопотребление робота получается довольно разумным — около 400 Вт.

Однако тепловыделение в колене — самая критичная точка — составляет порядка 150 Вт. Это почти неизбежно при беге гуманоидного робота со скоростью человека. Для длительного забега важно не допустить перегрева моторов. Здесь Honor предлагает решение:

По данным Honor, в моторы встроены жидкостные трубки, проникающие глубоко внутрь, как капилляры. Насос подаёт жидкость с расходом более 4 литров в минуту. Каждый из четырёх моторов ног оснащён собственной жидкостной системой охлаждения.

Жидкостное охлаждение — не новинка, но не повсеместное решение. В научных проектах периодически используют его, а на коммерческом уровне Apptronik применял его на нескольких прототипах, но не внедрил в основную платформу Apollo. Обычное воздушное охлаждение не смогло бы отводить 150 Вт непрерывно, поэтому именно эта технология позволила поддерживать высокую производительность.

Почему другие уступают

Почему же конкуренты Honor — в том числе более распространённые гуманоиды от Unitree и Agibot — не показали такие результаты?

Используем ту же модель для расчёта энергозатрат при ходьбе со скоростью 1,5 м/с — более типичной задачи для коммерческих гуманоидных роботов:

Сплошные и пунктирные светло-голубые линии соответствуют оптимальному для бега дизайну, а зелёные — оптимизации для ходьбы. Оптимальное передаточное число для ходьбы значительно меньше — 30:1 вместо 45:1. Но при беге с 30:1 тепловыделение в колене значительно выше — цена за универсальность. Avik De/Datawrapper

График показывает, что оптимальные параметры сильно зависят от назначения. Если исходить из ходьбы, то для беговой задачи теплопотери в моторах колена достигнут 300 Вт — более чем вдвое больше, чем в линейке с оптимизацией под бег. Тогда необходимы меры вроде охлаждающих рюкзаков.

С другой стороны, робот с настроенным на бег дизайном при ходьбе тратит больше энергии. Крупные моторы, рассчитанные на бег, увеличивают вес и снижают эффективность при покое или ходьбе, а также создают проблемы с маневренностью в бытовой или производственной среде.

Выводы

Пробег Honor Lightning — пример серьёзной инженерной работы. Для достижения результата не потребовались революционные технологии, но жидкостная система охлаждения моторов стала ключевой, без неё такой темп был бы невозможен. Оптимизация веса и прочности, а также охлаждение могут пригодиться и для других задач, например, переноски тяжёлых грузов.

Робот Honor Lightning имеет значительно крупнее моторы в ногах по сравнению с Unitree H1 — поэтому он более эффективен при беге, но менее удобен для ходьбы. Слева — Unitree H1, справа — Honor Lightning. Left: Wei Zhiyang/Zhejiang Daily Press Group/VCG/Getty Images; Right: VCG/Getty Images

Однако Lightning менее универсален, чем робот, спроектированный для более широкого спектра задач; это классический компромисс в инженерии. Правильный баланс параметров отделяет хорошие продукты от выдающихся. С развитием ИИ и языковых моделей мастерство принятия таких решений становится особенно важным для инженеров.

Новости уделили слишком много внимания тому, что робот побил рекорд человека на полумарафоне. Машины и люди имеют разные возможности и ограничения, поэтому нет смысла сравнивать напрямую их результаты. Аналогично победе Deep Blue над гарри каспоровым в шахматах — роботы и люди действуют в разных условиях. Сравнивать робота и человека-бегуна — это сравнивать несопоставимые вещи, что может умалить достижения как инженеров Honor, так и спортсменов.

Подробнее о гуманоидных роботах можно узнать в нашем разделе гуманоидных роботов.