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机器人足球世界杯踢的全是高科技

浙大代表队一去就拿俩冠军

来源:青年时报 作者:时报记者 韩舒伊 2008-7-23 8:56:00

  绿茵场上,一位小个子“球员”刚要起脚射门,从斜刺里“杀”出一位防守“球员”,凶狠地拦住进攻“球员”,一番“撕杀”,进攻“球员”跌倒了,顺便带“倒”了防守“球员”。一个“球员”飞起一脚,眼看着球就要“进门”,说时迟那时快,对方“守门员”伸出一条长腿,双手做“扑球”状,红色的小球就这样被挡了出去。这是意甲、英超,还是欧洲杯?都不是,因为场上主角不是真人,而是各式各样的机器人,这场名为“RoboCup2008机器人世界杯赛”的比赛,经过一周的紧张赛事,于7月20日在苏州国际博览中心落下帷幕。

  来自约30个国家的300多支队伍、共1400多名参赛者参加了本次比赛,我国则有科技大学、清华大学、北京大学、浙江大学、同济大学等多支队伍参赛,共夺得四金四银,其中来自杭州的浙江大学代表队摘取了救援仿真组冠军和小型组技术挑战单项奖冠军。

   日本机器人像变形金刚般站起来

    机器人该怎样“踢”足球?其实,它们的花样多着呢,本届机器人世界杯赛分成了小型组、中型组、类人组、四腿组、仿真组等足球赛,它们的“踢”球方式也是五花八门。

  小型组队员是个约莫三四十公分高的圆柱形“矮冬瓜”,它一般有四条腿(轮子),“肚子”里有个类似“舌头”的装置,只要感应到球,它就会把球弹出去,它们的头上各自顶着几颗彩色圆点,这就是“色标”,利用这个,球场上方的摄像头可以对它们发出各种指令。

  与小型组相比,中型组队员就拥有自己的“眼睛”了,它们的身子看上去有点像沙漏,三角锥形的身体上方还有个类似漏斗的装置,里面有摄像头和反光镜,利用这个,队员们就可以自主“踢球”了。

  现场最受孩子们欢迎的当属“四腿组”(即标准平台组),队员是日本SONY公司生产的AIBO机器狗,它们的外形酷似小狗,嘴巴里有摄像头,只要感应到球,小家伙会跑过去,然后用嘴巴和两条前腿“抱”住球,然后传球或射门。

  如果说这些比赛的主角还是“多腿”动物,那么,类人组就要高明多了,不论是小仿人还是大仿人,它们已经像人一样可以直立行走,而且有眼睛(摄像头),有思想(能够自主做出决策)。

  上场后,这些“钢铁侠”们会180度角转动“脑袋”找球,一旦锁定目标,就会迈开步伐朝球走过去,这时候对方球员会赶过来进行拦截,守门员也会时刻准备着“扑球”,整个过程跟人类踢球很类似。

  一旦被对方撞翻了,机器人还能够“爬”起来,尤其是日本的小仿机器人,跌倒后,只见腿部和臂部关节几个连续的动作,就像变形金刚一样站起来,整个过程不过三四秒钟,如果遇到“人墙”,有的机器人竟然还懂得避让,绕一圈后再进攻。

   我国的机器人科技尚需打好基础

  外行人看热闹,内行人看门道,这届首次由国内承办的机器人世界杯赛,让更多的国内团队和普通百姓见识了机器人科技的奥妙,比赛背后则是一场高科技的较量。

  “要打好比赛,机器人的速度要快,而且要灵活,视力要好,不能有视觉误区,定位性能也要好,能及时准确地知道自己的位置,队员间还要学会相互配合,遇到不同的队伍,还能采取不同的策略。”中科大代表队的领队刘飞说,这其中涉及到人工智能、智能控制、通讯、传感器信息融合等众多学科的应用,因此可以说是一场高科技实力的较量。

  “总体来看,德国和日本的综合实力比较强,尤其日本在人形方面实力很强,除了发展较早外,机器人科技已经发展成为一种全民热情,伊朗、泰国也在一些项目里表现出色,与当地政府政策上的扶持离不开。”国防科技大代表队的领队海丹指出,与之相比,国内的情况则不容乐观,“政府投入不够,目前的参赛团队基本以高校为主,参赛作品基本是实验室或研究所出品,也很难拉到赞助,许多企业看不见短期经济效应,不愿意投钱。”

  浙大参赛团队领队熊蓉老师则表示,虽然国内的机器人教育起步比较晚,但目前正在逐步被重视起来,国内许多中小学校都在大力推广,像是在一些科学课里安排了机器人的选修课程,“不过,杭州这方面并不特别明显,而且缺少相应的教育配套设施”熊蓉老师说。

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   除了比赛踢足球,现场还有其他比赛项目,仿真救援赛和“家庭组”比赛也很有趣。

  一个人造的模拟灾难现场,像迷宫一样的场地里,破碎的墙体、断壁残垣还有碎石瓦砾,在一个角落里,则放着一个布娃娃,在它面前,用木头等材料制作出高低不平的路况,只见一个类似坦克车的救援机器人出发了,它长着履带式组轮的“脚”,还有一只机械臂,它要排除万难,寻找被困的“生命”,并通过它的“眼睛”和“耳朵”,锁定受难者的位置,制作灾难现场的地图,然后把这些有效的信息传达给人类。

  而在仿真救援组的比赛里,主办方则为参赛队伍们提供一张张灾难后的城市地图,这些地图基本都是实际的地图,本次比赛就把唐山大地震的震后地图作为题目之一。

  地图中,绿色和深绿色的移动圆点分别代表的是该市的市民和重危的伤员,红色和白色的移动圆点分别代表消防员和医务人员,蓝色移动的圆点代表的是清理路障的人员,而黑色的圆点代表的是已经死亡的人。在规定的时间内,机器人救出的被困的人员越多,分数就越高。

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  一个偌大的“房间”里,摆进了沙发、桌子、椅子、柜子等家具,把空间分割成了客厅、餐厅等不同的功能区块,茶几和桌子上还摆了植物、饮料、水果等。

  接下来,机器人在主人的带领下出场了,亦步亦趋地跟在主人身后,主人一一告诉机器人所处的位置以及家具(包括摆设物)的名称,机器人用自己的“眼睛”——摄像头打量空间和物体,然后用脑记下来,接下来,当主人给机器人发出指令,比如到餐厅拿罐饮料,机器人就得像保姆一样“端茶递水”——这是“家庭组”比赛的内容,每次比赛开始,工作人员都会把家具重新组合,以增加难度。在此之前,这个组还进行过指认“陌生人”的比赛,机器人要记住对方的名字,并在下一次见面时把人给认出来。

   ■名词解释

  RoboCup机器人世界杯:ROBOCUP的原意为ROBOT WORLD CUP,1997年正式成立,是一个国际性的研究和教育组织,它通过提供一个标准问题来促进人工智能和智能机器人的研究。RoboCup世界杯大赛是用机器人作为队员,参照国际足联规则进行的、极具观赏性的竞技活动,比赛集科技与体育集于一体,每年举办一次,同奥运会一样,它是全世界科技界的一场“盛事”。

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