正当2018年俄罗斯世界杯激战正酣时,日前,机器人领域的世界杯也在加拿大蒙特利尔落幕,浙江大学ZJUNlict队在2018机器人世界杯小型组决赛上战胜“老牌劲旅”美国卡内基梅隆大学,夺得冠军。
这是浙江大学代表中国队第三次夺冠,刚刚凯旋归国的浙江大学团队带着“出征”的机器人向新华社记者描述了赛场上的精彩瞬间。
与“老牌劲旅”两度相遇终获胜
小型足球机器人外形近似圆柱体,直径为18厘米,高度为15厘米,体态轻盈,它们的“足球”是一个橙色的高尔夫球。
浙江大学机器人团队“主教练”、浙大控制科学与工程学院熊蓉教授介绍,小型足球机器人底部有四个全向轮,可以实现各个方向的灵活移动,在高速运动中还可进行控球和挑射。
“比赛一旦开始,任何人为操作都被禁止,机器人只能够根据预先设定的策略和软件分析赛事,靠自己做出判断和决策。”熊蓉说,这对机器人的速度、稳定性、协作性都提出了很高要求。
今年的机器人世界杯吸引了来自世界顶尖高校的学生参加。浙江大学在小组赛中以三胜一平的战绩顺利出线,进入双败制淘汰赛后,遭遇老对手美国卡内基梅隆大学。在比赛中,浙大机器人由于定位球程序出现问题,以1:2告负进入败者组。
“淘汰赛中,我们发现自己总是被卡耐基梅隆队压着打,对方在控球方面有明显优势。”浙大团队队长、浙大控制科学与工程学院研一学生黄哲远回忆说,“其实我们的硬件条件并不输给对方,我们就在赛后抓紧分析改进。”
通过修正问题、优化程序,浙大团队在败者组接连击败伊朗队、德国队,最终闯入决赛。决赛场上,浙江大学再次遇上美国卡耐基梅隆大学,谁料一场酣战后,浙大队以4:0斩获冠军。
“面对强队能够打出这样的分差,在赛场上非常少见。”熊蓉说。
“吸球”绝招成制胜关键
浙大曾在2013年和2014年都拿到了机器人世界杯小型组冠军,之后的三年却连续落败。熊蓉说,2015年,团队只拿到了季军,他们开始反思自己的技术缺陷。
“我们认为要加强高速动态中的智能性。以前我们定位球打得很好,但这几年大家技术都发展起来后,我们的优势就逐渐消失。”熊蓉带领团队从2016年开始重新搭建小型足球机器人的体系架构并设计算法,使机器人得以更轻易地适应复杂规则的变化。为了更加稳定地控球,团队还用3D打印、红外识别等技术设计了一个“吸球”硬件。
这些都成为本次机器人世界杯赛场上浙大团队的制胜绝招。记者在决赛视频中看到,浙大足球机器人在球门前接到“队友”传球后,用吸球硬件牢牢地将球控在自己“脚下”,利用后向以及横向带球技术,寻找空挡转身“射门”,动作流畅、一气呵成。
“机器人可以自动计算进攻传球线路,并根据赛场上的不足进行自动调整。增强吸球动作后,机器人在球场上有更多控球权,结果出乎意料的好。”浙大团队成员、浙江大学机械学院大三学生陈泽希说,此前足球机器人几乎只能够推球前进,如此稳定的“控球技巧”还是首次出现在赛场上。
熊蓉说,能够再次夺回机器人世界杯小型组冠军,意味着浙大小型足球机器人在软件硬件实力上都有较大提升,实现了很好的融合。