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机器人足球与足球机器人(1 / 1)

白衣侦探 叶永烈 1599 字 2020-08-15

四年一度的世界杯足球赛,吸引了全世界的“眼球”。然而,如今除了“人”的世界杯足球赛之外,居然还有机器人的世界杯足球赛

机器人的世界杯足球赛是由国际机器人足球联合会组织的。这个联合会成立于1996年,总部设在韩国的大田,每年组织一次机器人足球世界杯,与此同时还要举行一次关于机器人足球的学术研讨会。

1996年,在韩国举行了首届机器人足球世界杯,来自七个国家的23支代表队参加了比赛。此后,参赛的机器人足球队越来越多。2000年,第五届机器人足球世界杯在悉尼与奥运会同时举行。2001年,第六届机器人足球世界杯在中国举行。2002年,第七届机器人足球世界杯在韩国与第十七届足球世界杯同期举行。2003年,第八届机器人足球世界杯在美国西雅图举行,中国的清华大学、中国科技大学都派出机器人足球队参加了比赛。

眼下参赛的机器人足球赛的机器人,看上去并不像人。它们不是仿真机器人。这些足球“健将”方头方脑,长得并不“帅”。它们没有手,也没有脚,靠着轮子在“绿茵场”上移动。在它们的肚皮上有一个半圆状的凹陷。抢到球之后,就靠凹陷带球运动和射门。

那“绿茵场”,比乒乓桌还小,长不过180厘米,宽不过120厘米。即便这样,球赛一旦开始,那精彩的程度不亚于“国脚”。

眼下,机器人足球赛分为两类半自主机器人足球赛和自主机器人足球赛。

半自主机器人足球赛时,“教练”在场外用遥控器遥控场内的机器人;

自主机器人足球赛时,机器人是“全自动”的,能够“自主”进行比赛,用不着遥控。

不言而喻,自主机器人比半自主机器人高出一个档次。这种机器人由视觉、通讯、电脑、移动四个部分组成,可以在赛场上实现自主踢球,不受外界控制。不过,足球赛毕竟是依靠“集体”配合,才能组织起成功的进攻和防守,所以足球机器人是在大脑与身体分离的状态参加比赛的。他们借助于“眼睛”摄像头收集双方球员和足球的运动轨迹,并依据事先输入电脑的程序进行应对。谁的电脑程序设计高明,谁就更能把握传球、攻门的最佳角度和时机,取得球赛的胜利。所以,机器人足球赛其实是“电脑赛”,或者说是程序设计赛。对于机器人球员而言,能否进球,关键还在于有没有一颗“聪明”的“电脑”。

中国也每年举行机器人足球赛。最初,进行的是半自主机器人足球赛。如今,已经逐步升级到自主机器人足球赛。

2003年8月,“哈工大杯”第四届全国机器人足球锦标赛,在哈尔滨工业大学“隆重举行”。这次全国机器人足球锦标赛的,是3日下午哈尔滨工业大学和延边大学所进行的全自主机器人足球比赛。双方上场的队员,虽说也是方头方脑,但是不必遥控,能够独立作战。他们有“眼睛”,有“脑子”。这场球赛相当激烈。哈尔滨工业大学全自主机器人球队最终以6比2战胜了延边大学全自主机器人球队。

从半自主机器人足球赛到全自主机器人足球赛,是很大的进步。然而,科学家期望制造出跟人一样高大的仿真全自主机器人,跟人类进行足球赛

也就是说,要在绿茵场上进行“人机大战”

也就是说,要从“机器人足球”,迈向“足球机器人”。

足球机器人不再是方头方脑,不再用轮子行走,它有着跟人类一样的外貌,用双足行走。

制造双足行走的机器人并不难,现在人们早已制造多种类型的双足行走机器人。然而,那些机器人往往行动迟缓,像上了年纪似的。足球机器人必须“朝气蓬勃”,这双足不仅仅会行走,还必须会疾奔,会左右盘带,会踢球,会举足射门

足球机器人不仅双足必须过硬,不仅仅具备人的体态、体感、体能、技能,而且必须反应迅速。足球机器人在接到指令之后,必须在01秒左右的时间内,“自动”准确地模拟出人的所有动作

一旦足球机器人走上绿茵场,跟世界足球冠军队进行“人机大赛”,那将把全世界的“眼球”全部吸引

到了那时候,在足球机器人之中,也将涌现贝利、罗纳尔多、贝克汉姆这样的“球王”。

到了那时候,在足球比赛进行之前,除了检测运动队员是否服用兴奋剂外,还将检测队员的染色体,以确定运动员到底是真人还是机器人

科学家们已经制订了时间表以50年为期,“制造”一支第一流的机器人球队,目标是战胜那时候的真人世界杯冠军足球队

为什么以50年为期呢

因为从1946年世界上第一台电脑问世,到1997年美国ib公司研制的“深蓝”电脑打败国际象棋冠军卡斯帕罗夫,用了51年。所以科学家坚信,再用50年,机器人球队也必定能战胜真人世界杯冠军足球队

到了那时候,足球世界杯将分三个程序进行

真人足球队进行足球世界杯赛;

机器人足球队进行足球世界杯赛;

真人足球世界杯赛产生的冠军队,与机器人足球世界杯赛产生的冠军队,争夺“人机大战”的世界杯。

这么一来,足球世界杯变得分外精彩。

50年并不遥远。如果今年你十岁,到了那时候也不过花甲之年。如果你今年20,到了那时候也不过70。你的眼球一定有机会目击机器人世界杯冠军足球队与真人世界杯冠军足球队之间的旷世大赛

其实,科学家们制造足球机器人,醉翁之意不在“球”

2003年8月,在中国机器人大赛研讨会,东北大学人工智能与机器人研究所名誉所长、国际机器人足球协会执委徐心和教授做了特邀报告,那题目就道出了“醉翁”的本意机器人足球的军事意义探讨。

徐心和教授在报告中指出,当前社会上有一种误解,认为机器人足球比赛是一种体育项目或一类科技娱乐活动,“准确讲,机器人足球研究是推动高科技的发展,它与现代化武器系统有着千丝万缕的联系”。

他从四个方面具体阐述了机器人足球研究与现代化武器研制的关系

自主机器人与无人战车。现在的自主机器人多为轮式,它装有全景视觉、激光测距仪,还配有声纳及红外传感器,可实现视觉定位、视觉导航,建立环境地图,还可以根据程序的设定完成射门、守门、拦截、蔽障等功能。这与用于侦察、排爆、探雷和扫雷功能的无人战车在原理上有许多相似之处。尤其在图像处理分析与识别、传感器信息融合、电脑控制系统的结构等高技术应用方面,两者更是属于同一范畴。

动态射门与拦截。球静止不动,机器人跑过去射门,为静态射门球在运动中,机器人选准路线,掌握好速度、角度,球到人到,将球正好撞到球门中去,称为动态射门。如果将机器人看作一方、将运动中的球看作对方,动态射门的行为就和拦截有异曲同工之处两者均需要识别打击目标、跟踪目标轨迹和建立目标的运动方程。

机器人踢球与反坦克。目前足球机器人的视觉系统是靠机器人顶部色标来区分机器人的队别与人别,而反坦克发出后,靠其尾部泄光管发出的信标被观瞄器跟踪。对于机器人小车调节的是左右轮速,对于调节的垂直和水平尾翼,两者系统的环节与机理如出一辙。

机器人足球比赛与现代化指挥系统。现代化指挥系统称之为c31,即指挥and、控制ntro、通信unication和情报ration或teince,他们可分别对应于足球机器人的决策、小车、通信和视觉子系统。虽然前者的规模和复杂度远远超过机器人足球比赛,但两者都要排兵布阵,应付各种随机情况。另外,机器人足球比赛中指挥员不得介入,其在自主决策方面有独特要求。

原来,“机器人现代武器系统”、“先进武器人工智能”,便可成为“军用机器人”。

徐教授说“如果机器人可以像人类一样踢足球,我们可以组成机器人部队,直接操纵各种现代化武器,参加未来将要进行或需要制止的现代化战争。”

其实,“军用机器人”还只是“足球机器人”派生的用途之一。应用足球机器人的原理,还会使更多更好的机器人服务于经济建设,服务于人民生活的方方面面。

正因为这样,那么多优秀的科学家醉心于研制足球机器人他们的本意,是为了制造更加优秀的智能机器人,为人类服务。,,,