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        機(jī)器人征戰(zhàn)世界杯

        2023-05-30 10:48:04
        紅領(lǐng)巾·探索 2023年2期
        關(guān)鍵詞:足球賽賽場(chǎng)世界杯

        在一年一度的機(jī)器人世界杯(RoboCup)上,身著比賽服的NAO機(jī)器人將雙手背在身后(避免犯規(guī)),在場(chǎng)上展開(kāi)了激烈的角逐。

        每支NAO機(jī)器人球隊(duì)都由5名成員組成——兩名前鋒、兩名后衛(wèi)和一名守門(mén)員。

        在場(chǎng)上,它們通過(guò)視覺(jué)定位、無(wú)線通信、步態(tài)控制技術(shù)來(lái)完成找球、帶球、傳球、射門(mén)等一系列動(dòng)作。

        雖然賽場(chǎng)不大,球員也看起來(lái)“萌萌的”,但比賽的緊張程度和刺激感,卻絲毫不輸人類的足球賽。

        機(jī)器人也踢世界杯?

        沒(méi)錯(cuò)!

        每年,來(lái)自世界各地的參賽者會(huì)帶著他們精心設(shè)計(jì)的機(jī)器人球員,聚在某地,參加競(jìng)爭(zhēng)激烈的“機(jī)器人世界杯”!前來(lái)參賽的機(jī)器人按照體形大小進(jìn)行分組。除了人形機(jī)器人,你還可以在賽場(chǎng)上看到長(zhǎng)得有點(diǎn)兒像初代掃地機(jī)器人的“球員”。

        今天,讓我們把目光鎖定在其中一個(gè)比賽組別—NAO機(jī)器人組上,去欣賞一下它們?cè)谫悎?chǎng)上的精彩表現(xiàn)吧!

        無(wú)人操控,自主踢球

        比賽時(shí),賽場(chǎng)邊的“教練”—機(jī)器人設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì),往往比賽場(chǎng)上的“隊(duì)員”們還緊張。然而,他們?cè)僦币矝](méi)用,因?yàn)?,整?chǎng)比賽完全由機(jī)器人自主完成,人類“教練”不能對(duì)它們進(jìn)行任何遠(yuǎn)程操控。

        規(guī)則和人類的足球賽一樣

        除了用球規(guī)格、參賽人數(shù)、比賽時(shí)長(zhǎng)等要求外,機(jī)器人足球賽的很多規(guī)則和人類足球賽的都一樣。比如,和人類球員一樣,機(jī)器人同樣不能用手碰球(守門(mén)員除外),所以它們會(huì)努力把手背在身后。

        當(dāng)然,受機(jī)器人所裝載的電池容量的限制,比賽的場(chǎng)地比人類的足球賽場(chǎng)小得多,比賽間隙,機(jī)器人球員還需要在場(chǎng)外進(jìn)行電量補(bǔ)給。

        為什么要舉辦機(jī)器人世界杯?

        在機(jī)器人世界杯(RoboCup)誕生之際,創(chuàng)辦者就對(duì)其寄予厚望:在2050年之前,建立一支能打敗人類球隊(duì)的機(jī)器人球隊(duì)。這個(gè)目標(biāo)能實(shí)現(xiàn)嗎?確實(shí),讓機(jī)器人來(lái)踢球,是一件充滿挑戰(zhàn)的事情。它們或許容易摔倒,或許在場(chǎng)上配合不夠默契,但人們欣喜的是,每一年,機(jī)器人都在飛快地取得進(jìn)步,不斷刷新著人們對(duì)這些“足球小將”的認(rèn)知,同時(shí),也拓寬了人工智能在更多的領(lǐng)域,如危險(xiǎn)作業(yè)、緊急救援以及家政服務(wù)中的應(yīng)用。

        小互動(dòng)

        問(wèn):你覺(jué)得2050年,機(jī)器人球隊(duì)能戰(zhàn)勝人類球隊(duì),勇奪世界杯冠軍嗎?

        能,甚至都不用等到2050年!

        不可能,機(jī)器人還是太“菜”了!

        機(jī)器人球技進(jìn)化史

        1997年

        機(jī)器人世界杯應(yīng)運(yùn)而生。人們開(kāi)始讓機(jī)器人學(xué)習(xí)識(shí)別足球,進(jìn)行簡(jiǎn)單的移動(dòng)。

        1998年

        參賽機(jī)器人首次具備了定位能力,能夠比較準(zhǔn)確地計(jì)算出自己和別的“球員”在場(chǎng)上的相對(duì)位置。

        2000年

        參賽機(jī)器人首次搭載全景視覺(jué)系統(tǒng),可通過(guò)圖像信息來(lái)追蹤足球的位置,預(yù)判其他“球員”的移動(dòng)方向。

        2004年

        設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)開(kāi)始將各種傳感器信息融入機(jī)器人的設(shè)計(jì),讓其能更加準(zhǔn)確地帶球繞過(guò)障礙物。

        2007年

        參賽機(jī)器人踢球時(shí)的力度可以實(shí)現(xiàn)多級(jí)調(diào)節(jié),甚至能完成挑球等高難度動(dòng)作。

        2010年

        參賽機(jī)器人可以通過(guò)無(wú)線通信共享場(chǎng)上動(dòng)態(tài)信息,并根據(jù)需要在“前鋒”和“后衛(wèi)”的角色之間隨時(shí)切換。

        2012年

        參賽機(jī)器人能夠快速進(jìn)行路徑規(guī)劃,實(shí)現(xiàn)帶球突圍或者攔截對(duì)方“球員”。

        2015年

        參賽機(jī)器人能執(zhí)行多種防守策略,例如“盯人防守”和“區(qū)域防守”。

        2019年

        實(shí)現(xiàn)技術(shù)云共享,一個(gè)機(jī)器人學(xué)到的足球技能可以像傳輸文件那樣轉(zhuǎn)給其他機(jī)器人。

        你知道嗎?

        在機(jī)器人世界杯中,還有虛擬比賽組。這些參賽的機(jī)器人并非真的機(jī)器人,而是用電腦程序模擬出來(lái)的2D或者3D機(jī)器人。因此,參賽人員可以把全部精力投入到軟件的編寫(xiě)工作中,而不必顧慮硬件的問(wèn)題。

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