從蹣跚學步到屢屢奪冠，機器人如何踢足球？

原標題：機器人如何踢足球（體育科技范兒·機器人中的體育生）

圖一

世界人形機器人運動會足球5V5比賽現場。清華大學提供

人形機器人在比賽中。清華大學提供　

清華火神隊在世界人形機器人運動會足球5V5比賽頒獎現場。清華大學提供

成為“足球小子”，真不容易

——一名機器人球員的“自述”

國家速滑館“冰絲帶”，世界人形機器人運動會足球5V5決賽終場哨響，比分定格在1∶0，我（見圖一，清華大學供圖）和隊友們開心極了：我們贏了！

我來自清華火神隊，是一名機器人足球運動員。比賽中，我大力射門，這一粒進球，背后蘊藏著無數次訓練的印記，承載著老師和同學們科技攻關的日日夜夜。

作為全自主行動的球員，我的每一個動作都不簡單。我要先看清球和球門，再在跑動中調整步伐、姿態，選擇最合適的出腳時機，控制身體射門。

一開始，我怎么也學不會動態踢球，只能停下來、對準、再出腳，動作慢、節奏僵硬，比賽節奏一加快，我就跟不上了。后來，清華火神隊的老師和同學們為我專門研發了一整套視覺與人類數據融合的強化學習框架，幫助我掌握了在跑動中找準位置、連貫出腳的能力，我對球的處理更得心應手了。

我的球感也在慢慢增強?？吹角?，我可以不停步直接跟進，視線受限時也能依靠本體感知穩住位置……這多虧了團隊為我研發的學習框架，他們把擬人走跑、快速起身、定位感知、反應式射門一項項演示給我看，反復訓練我，讓我真正具備了上場比賽的能力。

去年7月，我和隊友在巴西RoboCup機器人世界杯奪得冠軍，打進40多粒球，成績傲人。

而最難的挑戰，則是世界人形機器人運動會足球項目5V5決賽。場地更大、球員更多、攻防更快，之前熟悉的3V3打法不再夠用。我和隊友們找不到配合節奏，只能單打獨斗。

那段時間，清華火神隊的同學們始終陪著我們。他們一遍遍回看比賽錄像，一場場復盤，幫我們梳理進攻、防守、跑位和配合的邏輯。那些天，“冰絲帶”的燈光常常亮到深夜，我在場上一遍一遍練習、適應、成長。終于，決賽當天，我把速度、穩定和射門能力全部發揮了出來，踢得漂亮！

人類有很多足球明星，創造了很多高光時刻。他們是榜樣，希望我不斷進步，與更多高手一較高下。

（本報記者閆伊喬采訪整理）  

從蹣跚學步到屢屢奪冠

本報記者  閆伊喬

幾天前，在清華大學的校慶活動上，清華火神隊機器人的足球技藝引來觀眾陣陣驚嘆。這群身手矯健的“足球小子”還在世界人形機器人運動會足球5V5比賽中獲得冠軍，讓世界看到了中國人形機器人技術的硬核實力與高速發展。

“比賽中各隊使用同型號機器人，想要獲勝需要參賽隊伍用代碼為機器人的‘大腦’充電，通過訓練讓它們形成‘肌肉記憶’，在接球瞬間迅速做出判斷，調整關節力矩出腳。”清華大學機器人控制實驗室主任趙明國介紹。

2004年，趙明國指導成立清華火神隊，專注于人工智能與機器人技術研發?！捌鸪鮿e說跑步了，能站穩不摔跤就是勝利?！被貞浧鹧邪l經歷，趙明國不禁感慨，“當時傳感器技術落后，機器人平衡能力極差，每次實驗都像是一場驚心動魄的雜技表演，稍有不慎就會‘人仰馬翻’。”

為測試機器人穩定性，趙明國帶領團隊聚焦運動控制難題，在仿真環境中開展數萬小時訓練，歷經數十萬次算法迭代，實現了機器人大力射門、精準傳球，并多次在比賽中奪冠。

20多年來，實驗室在機器人行走技術方面接連提出了多種創新方法，包括虛擬斜坡行走、廣義模型預測控制和基于任務優先級的全身控制。

如今，清華火神隊研發的機器人不僅能馳騁綠茵場，在應急救援、工業操作等場景也展現出應用潛力?！按蠹乙徊讲健^過河’，最終厚積薄發?！壁w明國說。

從實驗室走進競技場，以賽促研成為清華火神隊的成長密碼。趙明國認為，體育競技是檢驗和推動人形機器人技術發展的“試金石”。無論是踢足球的射門力度控制、打乒乓球的旋轉把控，還是打籃球的投籃角度校準，都需要精準控制機器人全身關節，兼顧力量與靈活性。

“通過標準任務驗證技術能力，逐步解決手部與腿部的具身智能問題，最終推動通用具身機器人落地?！壁w明國說。目前，部分開發者已經著手機器人的二次開發，拓展其在養老陪護、博物館講解等場景中的應用。

“場上，不同賽隊是競爭對手；場外，大家一起探討技術改進、算法部署與迭代，這也是體育精神的體現。”清華火神隊隊長羅長盛介紹，“我們的共同目標是推進機器人競技領域的發展，讓全世界看到中國人形機器人的實力?！?/p>

從蹣跚學步到屢屢奪冠，從賽場競技到產業賦能，趙明國與清華火神隊的征程，是中國人形機器人產業發展的縮影。

來源：人民日報

責任編輯：李頡