浙大队获第22届机器人足球世界杯小型组冠军(图)

中国，足球，世界冠军。

浙大队图片均来自新澜网

6月下旬，20俄罗斯世界杯如火如荼地进行，浙大队在加拿大蒙特利尔夺得第22届机器人足球世界杯（小组赛）世界冠军。

它是目前世界上级别最高、规模最大、影响最大的机器人盛会，也是最具学术性的盛会之一。今年，来自全球35个国家和地区的5000台机器人和4000名人类参赛者齐聚一堂。

这是浙大队继2013年、2014年之后第三次获得机器人足球世界杯小组赛冠军。

在机器人足球比赛中，比拼的是从人工智能到机电等一系列软硬件技术。开场哨响后，任何队员不得再触摸电脑或机器人。

今年共有支来自世界顶尖大学的队伍参加小组赛。近日，浙江大学团队负责人、控制科学与工程学院研究生黄哲元向澎湃新闻（）介绍，小团体主要承载优化机器人策略层面的算力，以及同时具备的多目标、多机器人协作能力。

今年，比赛规则发生了重大变化：场地扩大到12米乘9米，通过8台全景摄像机采集8名机器人选手和两队比赛用球的实时信息数据，然后传输到场外参赛队伍的电脑上，“指挥官”经过计算生成球场模拟场景，经过分析，将下一步的策略通过无线技术发送给各个机器人，后者接球后会做出相应的动作——跑动、传球、拦截、射门……灵活、稳定。令人惊奇的是，从摄像头采集信息到机器人做出反应的整个过程仅需16毫秒。

按照规则，小组机器人的身高要控制在15厘米以内，身体为圆柱形，直径不超过厘米。黄哲远说，虽然每支球队的“球员”在外表上看起来都差不多，但其实内心却大相径庭。浙大队此次获得的机器人重约3000克。它的腿脚是4个全向轮，由塑料、钢圈、铝、橡胶等多种材料制成，轮子外侧有金属防护罩。该机器人由电池供电，运行速度非常快，每秒行进 3 至 4 米。

比赛用球是染成橙色的高尔夫球。机器人通过身体下方的滚轮状装置吸住球，可以“带球跑”，通过身体内的电磁铁装置将球推出，完成“传球”或“射门”。使用坚固的铲子，您还可以踢过顶曲线球。

浙江大学小型足球机器人队成立于2003年，每年都有来自机械、电机、通信、光电、控制等不同学科的本科生加盟。今年浙江大学的阵容有10名学生、8名谁是本科生。踢球和开发机器人是队员们的共同爱好。在空闲时间，他们会去实验室调试机器人。

黄哲远表示，比赛中使用的16台机器人，从硬件到软件，都是由参赛选手自行设计组装的，每台上场的机器人都刻有选手的名字。游戏中的战术、策略、代码框架等细节，也是整个团队不断琢磨和调整的结果。

淘汰赛首轮遭遇美国卡内基梅隆大学CMμs队时，浙江大学队因定位球程序问题被抓，以一球告负。但此后球队改正问题优化方案，接连击败数名对手最终进入决赛，最终以4:0的大比分战胜对手夺得冠军。

“能够在强队面前如此大开杀戒，实属难得。” 球队总教练、浙江大学智能系统与控制研究所机器人实验室主任熊容此前在接受媒体采访时表示。

此外，今年的比赛还首次采用了全自动机器裁判和机器人自行放球。熊荣教授介绍，随着裁判引入图像系统，机器人足球比赛正在走向全自动化。她表示，经过多年的发展，机器人的性能越来越稳定，多机器人协作也引领了该领域技术的发展，可以应用于工业机器人等领域，促进人工智力。

近年来，浙大队在机器人足球比赛中的一些关键技术正逐步应用到现实生活中。目前，该团队已生产出具有出色导航路径规划和轨迹规划能力的轮式服务机器人和搬运机器人。

“技术的进步真的可以改变世界，这次比赛用到的很多技术都会转化为好的产品，在现实生活中给人们的生活带来便利，这对我们整个实验室来说都是一件值得骄傲的事情。”黄哲远说。 .

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对话

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澎湃新闻：

赛后有什么打算？

黄哲远：

这两天有空，正在玩一个物联网相关的游戏。我们要开总结会，然后制定第二年的计划。暑假期间，我还打算学习一些与机器人相关的知识。

澎湃新闻：

总的来说，你认为这次球队夺冠的主要原因是什么？

黄哲远：

这次有一个关键的技能——横向运球，这是我们队独有的创新。相关硬件是在赛前一周生产出来的，但当时软件还没有完全开发好。到决赛前的最后一天，我们完善了代码并充分开发了动作。这个技术点也让我们的控球部位更加坚固，更容易抓球。

打比赛的时候分为普通比赛和定位球。事实上，参赛队伍之间的水平差距并不是很大。可以看出，我们在这场决赛中的大部分进球实际上都是基于定位球。这一新开发的招式让其他球队难以防守。他们没想到这样的举动能进球，打了对手一个措手不及。其实这个技术并不难，只是大家之前没有想到去做。

澎湃新闻：

首场淘汰赛遭遇美国卡内基梅隆CMμs队，因定位球程序问题以一球告负。在决赛中，他们最终以4:0的大比分战胜了同一个对手。这期间，您是如何解决问题和优化程序的？全队心态如何调整？

黄哲远：

现在比别人强一点的控球装置是在比赛前一周才生产出来的，其实有点晚了。软件开发只剩一周时间，难度较大，所以一开始并没有开发完全。第一轮淘汰赛失利后，我们意识到了差距，比如车速不够快，教学点数计算不是那么准确，但我们觉得硬件条件不输给对手，所以我们在赛后很快对软件进行了分析和改进。

总决赛前机器人足球比赛，我们去看了其他队伍之间的比赛，决定当晚一定要开发硬件的可能性，否则第二天肯定输掉比赛。所以那天所有的比赛都打完之后，所有的队伍都走了。11点以后我们就开始赶工上夜班，一直到凌晨1点左右，直到保安和工作人员说博物馆闭馆才离开。第二天，新技能的三场比赛进行得比较顺利，大获全胜。我们也觉得运气比较好，发展效果好，回报表现不一样。

澎湃新闻：

您如何理解机器人足球项目？它与其他竞技运动有何不同？

黄哲远：

它本身就是一场比赛，是体育运动的一个缩影。不同的是，对于机器人比赛来说，一切的出发点都是为了全人类的发展。它是为技术进步而开发的，但借鉴了流行的体育平台。

澎湃新闻：

机器人足球比赛是否同样强调团队合作？

黄哲远：

本次比赛最困难的部分是它是一个多学科项目。来自多个学科的人如何相互合作和沟通以实现单一目标。其中，在整个开发过程中都会有一个指南作为主轴，所以团队之间的凝聚力非常关键。

我们组大致可以分为机械组、电路组、软件组和策略组四组。每个群体都有自己的目标，需要相对的合作。为了让机器人完成一个动作，每个小组都必须清楚地了解其他小组的需求，然后共同努力来实现它。另外，群体之间会有一个相互补偿的过程。一旦遇到一定的困难，各个小组也会从自己的角度去考虑是否可以从不同的层面去解决问题，包括每个小组要达到什么层次，这就需要大量的沟通和协调。

澎湃新闻

: 2013年和2014年夺冠后，球队沉寂了3年。在这段蛰伏期，你经历了什么？

黄哲远：

团队有传承的过程。之前两次夺冠的学长毕业后，队员从2015年开始基本变了，现在我们队的队员都是以前没拿过第一名的。今年的成绩相当于大家从3年前开始的努力和经验积累的结果。

近年来，这项比赛对硬件的限制越来越多。希望大家把更多的精力花在软件开发上。例如，以前要求平射速度不能超过8米，今年改为6.5米。这个任务需要通过程序控制的复杂计算来完成，而不是简单的拿球直接射门。此外，场地扩大了四倍，机器人数量增加，机器人选手之间的交流与合作也更加广泛​​。要求更高，对手也在变化。因此，我们需要进一步优化如何传递和控制以应对这些变化。我们必须能够确保我们接球，有机会投篮，并有机会得分，同时阻止对方接球。传球的时候，我们会根据传球速度来预估落地点，以保证先于敌人到达点。投篮的时候，计算好敌方后卫没有掩护后，就比较容易出手了。

澎湃新闻：

队伍里其实全是男生。作为一线队的领头羊，你如何整合这支队伍？

黄哲远：

第一年我是队长，前两年都是作为队员参与这项工作。作为队长，要规划整个队伍的前进方向，脑子里要时刻有一张地图，把控节点和进度。

每个人的性格肯定会不一样机器人足球比赛，所以在和每个人交流的时候都会注意一些小技巧。比如对自己的性格比较焦虑，就应该冷静沟通。最好预料到整个过程中的困难，然后提前向团队成员解释清楚。

我们都在一个实验室，相当于一个科研团队。虽然他们来自不同的专业，但他们在一起的时间却很多。无论是学习、考试、食宿、实验，基本上都在一起，互相照顾。每个人心里都明白，要想真正有所进步，就一定不能吝啬时间的投入，所以基本上大部分团队成员除了学习和吃饭，其他时间都在实验室度过。

这完全是自愿的，没有任何补偿，完全出于我自己的爱好和兴趣。有做机械的，更热衷于技术。按照思路取得圆满的突破后，我很高兴。对我来说，做了产品之后，发现通过自己写的代码，真的可以一点一滴的优化和提升效果。过程也很充实。我非常喜欢这个小组。在和大家一起工作的过程中，那种相处、一起奋斗的感觉，是我最大的收获。

澎湃新闻：

参加这样的国际比赛，有没有和其他国家的同行打交道的印象？

黄哲远：

的确，各国队伍之间的交流还是比较多的，大家也比较开放，都是抱着交流的心态来参加的。我认为这是非常罕见的。而且，每个国家，或者每个学校的学生，都会感受到一些非常鲜明的特点。比如我们接触多的美国学生，会比较关注他们的学术背景。他们的目标并不是简单的赢得比赛，更多的是尽可能地实现某项技术的进步。从德国学生那里，我们还了解到他们对待研究的严谨程度。很高兴这次比赛汇集了来自世界各地的爱好者，他们有着共同的目标。

澎湃新闻：

机器人世界杯的初衷是通过一个易于评估的标准平台来推动人工智能和机器人技术的发展，并设定了一个最终目标：到2050年，可以组建一支机器人足球队，战胜人类世界。当年杯赛冠军。您如何看待这个目标？

黄哲远：

这是一个有趣的设置。我个人仍然相信这个目标是可以实现的，甚至可以提前实现。想一想，各种技术的发展会越来越快，呈指数级迭代，很难想象未来30年的世界会是什么样子。目前，足球机器人没有“四肢”，只能依靠机器人与球之间的两点进行一些表演。明年，每支球队的足球机器人数量可能会增加到11个，更接近真人。每一年机器人世界杯R&D的学术进步都在为人工智能的发展做出重要贡献，所以我很期待这个目标的推进。

澎湃新闻：

你即将进入研究生院二年级。对未来的发展有什么期待？

黄哲远：

明年就要参赛了，所以首先要考虑的是这次我们的创新举措如何保卫（笑）。我现在学的是控制科学与工程，我想以后会继续往这个方向努力。别想太多，我只要不断研究技术本身就可以了。