定位、沖刺、帶球過“人”、破門得分……隨著2025世界人形機(jī)器人運(yùn)動會開幕臨近,來自境內(nèi)外的各支參賽隊伍正在緊鑼密鼓地開展訓(xùn)練,機(jī)器人運(yùn)動員們也早已“摩拳擦掌”。
8月4日,在國家速滑館室外足球賽訓(xùn)基地,清華大學(xué)火神隊與中國農(nóng)業(yè)大學(xué)山海隊正展開機(jī)器人足球5v5對抗訓(xùn)練賽。按照比賽規(guī)則,機(jī)器人需要依靠自主程序完成整場比賽,這對機(jī)器人的運(yùn)動控制、視覺感知、定位導(dǎo)航、決策規(guī)劃及多機(jī)協(xié)作等能力提出挑戰(zhàn)。
在對抗訓(xùn)練賽中,新京報貝殼財經(jīng)記者看到,機(jī)器人運(yùn)動員們在定位足球后便迅速奔襲,過程中不時出現(xiàn)對抗與碰撞。經(jīng)過一番激烈對戰(zhàn),山海隊最終以1:0戰(zhàn)勝火神隊。
火神隊與山海隊正在比賽。新京報貝殼財經(jīng)記者韋博雅 攝
此外,來自葡萄牙的機(jī)器人隊伍還展示了人機(jī)對戰(zhàn)。盡管靈活性稍遜于人類運(yùn)動員,這些機(jī)器人運(yùn)動員仍不斷帶球朝球門發(fā)起沖擊,看點(diǎn)十足。
以賽促研,高校戰(zhàn)隊全力備戰(zhàn)機(jī)器人足球賽
作為在今年機(jī)器人世界杯(RoboCup)中斬獲人形組成人組冠軍的隊伍,清華大學(xué)火神隊的獲勝成功終結(jié)了中國戰(zhàn)隊28年無緣該項最高榮譽(yù)的漫長等待。此次世界人形機(jī)器人運(yùn)動會,他們將出戰(zhàn)足球3v3、5v5兩個項目。
“這是我們首次在家門口與全球隊伍同場競技,很興奮,也很期待在賽場上展示我們在這段時間里研究出來的新算法。”清華大學(xué)火神隊隊員羅長盛向貝殼財經(jīng)記者表示,由于各隊使用同款機(jī)器人,制勝關(guān)鍵便落在了軟件算法上。
羅長盛透露,清華火神隊采用模仿學(xué)習(xí)與強(qiáng)化學(xué)習(xí)相結(jié)合的方法:“先通過模仿學(xué)習(xí)讓機(jī)器人理解人類動作,再讓其在仿真環(huán)境中經(jīng)過數(shù)千、數(shù)萬次迭代,自主習(xí)得人類動作的精髓,進(jìn)而學(xué)會像人一樣帶球、踢球、射門?!?/p>
此次人形機(jī)器人足球賽也吸引了來自荷蘭、德國、葡萄牙等國的隊伍參賽。羅長盛觀察發(fā)現(xiàn),國外隊伍在技術(shù)上的突出優(yōu)勢在于對機(jī)器人的細(xì)節(jié)調(diào)教,這使得機(jī)器人的帶球精準(zhǔn)度更高,對準(zhǔn)球后發(fā)起擊球的果斷性也更強(qiáng)。
“我們本土有很多企業(yè)已經(jīng)做出了非常不錯的機(jī)器人本體,方便很多高校、企業(yè)進(jìn)行科研和比賽?!闭勂饑鴥?nèi)外人形機(jī)器人的發(fā)展,羅長盛表示,我國人形機(jī)器人本體水平在世界上已經(jīng)處于領(lǐng)先地位,但在機(jī)器人的控制算法方面,還需要進(jìn)一步追趕。
在今年機(jī)器人世界杯人形組成人組中斬獲季軍的中國農(nóng)業(yè)大學(xué)山海隊,亦是此次世界人形機(jī)器人運(yùn)動會足球賽冠軍的有力爭奪者。
火神隊與山海隊正在比賽。新京報貝殼財經(jīng)記者韋博雅 攝
“我們隊伍成立于2024年3月,‘山海隊’寓意‘山海無界,智競未來’。作為一支由00后研究生組成的隊伍,我們希望以賽促研,通過人形機(jī)器人競賽推動技術(shù)進(jìn)步?!敝袊r(nóng)業(yè)大學(xué)山海隊隊長楊少帥告訴貝殼財經(jīng)記者。
在楊少帥看來,機(jī)器人足球隊的戰(zhàn)斗力和實力主要體現(xiàn)在團(tuán)隊配合、對應(yīng)的代碼能力、對機(jī)器人軟硬件整體架構(gòu)的理解以及對賽事的理解。而山海隊的優(yōu)勢之一就在于參賽隊員的默契配合。
“在之前的機(jī)器人世界杯中,我們團(tuán)隊的分工很明確,隊員能夠根據(jù)對手戰(zhàn)略情況以及場地環(huán)境情況,快速調(diào)整代碼和決策,從而讓機(jī)器人在比賽中有較好的表現(xiàn)?!睏钌賻浾f。
楊少帥表示,“我們使用的硬件平臺性能很強(qiáng)大,運(yùn)控算法已經(jīng)十分成熟,所以目前我們更聚焦于感知定位和決策環(huán)節(jié)的代碼優(yōu)化,而這需要大量的數(shù)據(jù)支撐,所以在日常訓(xùn)練賽中,我們會有針對性地采集數(shù)據(jù),并應(yīng)用到機(jī)器人比賽中?!?/p>
“熊貓眼”內(nèi)備賽忙,7大場景賽考驗“真功夫”
葡萄牙LAR隊隊員António Ribeiro向貝殼財經(jīng)記者介紹,兩周以來,團(tuán)隊一直在“熊貓眼”場館內(nèi)為足球機(jī)器人5v5比賽做準(zhǔn)備。他提到,此前在機(jī)器人世界杯中,團(tuán)隊參與的是5v5中型組輪式機(jī)器人比賽,“我們正嘗試把那些知識遷移到人形機(jī)器人身上。”
談及在訓(xùn)練機(jī)器人時碰到的困難,António Ribeiro表示,一是機(jī)器人視野有限,與此前使用的機(jī)器人不同,此次賽事使用的機(jī)器人僅有兩只“眼睛”,因此需要調(diào)整算法和計算機(jī)視覺系統(tǒng)讓機(jī)器人適應(yīng)新情況;二是移動能力的挑戰(zhàn),人形機(jī)器人需始終保持站立,而輪式機(jī)器人放在地面即可正常運(yùn)行。
葡萄牙LAR隊隊員正在和機(jī)器人“對戰(zhàn)”。新京報貝殼財經(jīng)記者韋博雅 攝
“對比賽本身而言,我們不是一定要贏,但一定會全力以赴。對我們個人和實驗室來說,是希望盡可能積累知識,同時通過與中國團(tuán)隊及其他國家團(tuán)隊交流,分享知識和代碼,共同進(jìn)步?!盇ntónio Ribeiro說。
貝殼財經(jīng)記者了解到,“熊貓眼”是為本屆機(jī)器人運(yùn)動會新建的專屬場館,專為參賽隊伍提供優(yōu)質(zhì)的訓(xùn)練與測試條件。其建筑采用ETFE測地線穹頂結(jié)構(gòu)設(shè)計,透光率極高;場館內(nèi)還對溫度、濕度、空氣等環(huán)境因素實施精準(zhǔn)控制,以為機(jī)器人訓(xùn)練與比賽營造適宜的外部環(huán)境。
除了競技賽,本次世界人形機(jī)器人運(yùn)動會還設(shè)置了7個場景賽賽項,包括工廠場景、倉儲中心場景、醫(yī)院場景等,其中,醫(yī)院場景設(shè)藥品分揀技能競技。8月4日,貝殼財經(jīng)記者看到,來自銀河通用的Galbot機(jī)器人團(tuán)隊正在為藥品分揀比賽全力備戰(zhàn)。
銀河通用機(jī)器人首席戰(zhàn)略官趙于莉向貝殼財經(jīng)記者透露,比賽將在1:1還原的線下藥店場景中展開,各團(tuán)隊操作的機(jī)器人需共同完成“依據(jù)藥方從藥架取對應(yīng)藥品并放入指定框中”的任務(wù),其介紹,Galbot機(jī)器人將會自主運(yùn)作拿取藥品。
銀河通用Galbot機(jī)器人正在進(jìn)行藥品分揀訓(xùn)練。新京報貝殼財經(jīng)記者韋博雅 攝
盡管Galbot機(jī)器人在藥品分揀場景已有實戰(zhàn)經(jīng)驗,但趙于莉告訴記者,此次藥品分揀比賽和線下實際運(yùn)營還是有一些不同。在實際運(yùn)營中,用戶一般通過線上小程序下單,機(jī)器人并不需要處理紙質(zhì)藥方;但在比賽中,由于采用紙質(zhì)藥方,機(jī)器人需要通過OCR(光學(xué)字符識別)的方式識別藥方上的藥品名,再匹配貨架上的藥品進(jìn)行取貨?!拔覀兇_實為比賽做了額外的開發(fā)準(zhǔn)備工作,但這也是很有必要的。”趙于莉說。
“這是銀河通用機(jī)器人首次參加世界級的人形機(jī)器人大賽,我們也感到非常激動。”趙于莉告訴貝殼財經(jīng)記者,這次運(yùn)動會不僅會展示機(jī)器人在跑步、踢足球等方面的運(yùn)動性能,也會展現(xiàn)機(jī)器人的干活技能,因此具有特殊的意義。
“我們能看到,人形機(jī)器人正從高精度運(yùn)動控制,向更智能化、具備泛化工作能力、能在真實場景中實際作業(yè)的方向發(fā)展。銀河通用也希望借此次運(yùn)動會,展示這方面的研究成果?!壁w于莉說。
新京報貝殼財經(jīng)記者 韋博雅
編輯 陳莉
校對 劉軍