韩国先进科学与技术研究所（KAIST）团队近日在《自然》杂志发表论文，详细披露了四足机器人 RAIBO2 实现单次充电完成马拉松的技术细节。该机器人由副教授 Jemin Hwangbo 领导研发，于 2024 年 11 月在圣干马拉松赛中以 4 小时 19 分 52 秒的成绩跑完 42.195 公里全程，成为首个在官方活动中完成完整马拉松的四足机器人。
尽管人类精英选手速度更快——肯尼亚选手萨巴斯蒂安·萨韦在同年 4 月的伦敦马拉松中创造了 1 小时 59 分 30 秒的世界纪录——但轮式机器人在平坦路面虽具效率优势，却难以应对复杂地形。相比之下，足式结构赋予机器人穿越楼梯、瓦砾、斜坡及不平坦地面的能力，使其在山区救援和灾区作业中具有潜在应用价值。此前，机器人狗已被部署至英国塞拉菲尔德核设施参与核清理工作。
四足机器人的能耗挑战主要源于关节支撑机身重量以及脚部与地面反复接触造成的能量损耗。KAIST 团队通过结合轻量级机械硬件、低损耗电机驱动电路以及基于强化学习训练的能量优化运动策略，显著提升了 RAIBO2 的续航表现。数据显示，RAIBO2 的平均移动速度为每秒 2.64 米，途中经历了 286 米的高度变化，最大坡度达 18.4 度。
在能源效率方面，RAIBO2 从容量为 2,016Wh 的电池中消耗了 1,280 瓦时电量。其运输总成本（即在给定距离上移动给定重量所需的能量）为 0.25，优于研究人员设定的人类基准值 0.37。据称，这是四足机器人首次突破这一能效指标。研究指出，与现有同类四足机器人相比，RAIBO2 单次充电的行程范围扩大了至少三倍。
这一能效突破为对电池寿命要求极高的户外应用场景奠定了基础。然而，论文也指出当前的效率记录并未使 RAIBO2 具备完全自主性。在楼梯或山地等复杂环境中，仍需调整能量损耗模型并限制机器人姿态，以采用更节能的策略。此外，目前的研究仍假设有人类操作介入，而真正的自主导航需要规划者能够理解全球地图并识别能耗最佳路径。此次研究中开发的损耗模型为解决这些后续挑战提供了重要基础。
