从准医生到机器人足球世界冠军
2014-11-27陈曼姣
陈曼姣
“中国足球队在巴西勇夺世界杯桂冠,成功卫冕!”是的,这不是小说里的情节,而是真实事件。今年暑假,由32支足球强队共同演绎的世界杯盛宴刚刚结束,另一个世界杯——代表机器人足球最高水平的“2014年机器人世界杯(Robot World Cup,简称Robocup)”又在巴西掀起了一场科技热潮。来自40多个国家和地区的2500多名“选手”分为小型组、中型组、标准平台组、青年仿人机器人组、成人仿人机器人组等相互“切磋”,中国浙江大学队继2013年荷兰首次夺冠后,再一次夺得了小型组冠军。
今天我们要采访的就是连续四届代表中国出征世界杯,并两夺桂冠的浙江大学机器人足球队的灵魂核心——队长赵越。
世界冠军长啥样
“哇!今天终于能有缘一见叱咤世界足坛的明星球员啦!”
“别挤别挤,让我先和他们合个影!”
在浙江大学玉泉校区的九教623实验室里,挤满了人,这里正在展出载誉归来的机器人世界杯冠军队。只见迷你版的绿茵场上,十几个憨态可掬的圆柱形机器人正追逐着一颗橙色的高尔夫球。他们跑动灵活,技术娴熟,还会配合着打出战术,更无敌的是个个都有一张卡通脸谱……没错,引人瞩目的明星球员正是这些萌物。
“我们的冠军队由6名正式队员和12名替补队员组成,他们身高约15厘米,体重约3千克,你看——”送走了又一拨参观者,队长赵越拿起机器人为我讲解起来。原来机器人的腿脚是4个全向轮,可360°无障碍跑动,跑动速度最高可达5米/秒,难怪比赛中队员们都把机器人叫作“车”。为了避免在激烈的拼抢中受伤,“车”外包裹着金属保护壳,才有了机器人的模样。机器人体内装着功能强大的电机,保证其成为跑不死的小强,还有可以吸附足球的装置、威力强大的“电磁炮”以及精密调节“大炮”的装置——用来控制传球或射门的力量和角度。机器人当然少不了神经中枢——通信模块,能接受主机信号,执行战术,展示球技。
你也许要奇怪,机器人的大脑和眼睛到哪里去了呢?其实,它们在赛场之外。赛场内所有信息,由全景摄像机实时采集并反馈给策略主机,主机运算、决策,生成对每个机器人的控制指令,通过无线技术下达数据包命令。机器人接收并采取相应行动——或拦截、或支援、或传球、或跑位……从摄像机采集信息到机器人作出反应,整个过程耗时仅16毫秒。整场比赛,都是在计算机和6名机器人的协作下自主进行的。“比赛一开始,所有人都只有干瞪眼的份,除了裁判可以碰球外,任何人不得干涉比赛。”赵越的介绍完全颠覆了我的想入非非,原本以为机器人足球赛跟电脑游戏一样,考验的是选手操作机器人的能力。
夺冠精彩大回放
和世界杯一样,以美国卡内基梅隆大学队为代表的西方球队,占据了球赛的天时地利。该队曾4次夺冠,去年和浙江大学在决赛中打成平手,最终点球决胜中一球憾负。“今年的决赛还是遇到了他们,在决赛前一天我们才知道比赛场地临时作了改动,和我们的预设参数有一些区别。而卡内基梅隆大学队的队长,正是比赛技术委员会的leader,有权决定赛场的各个参数。”这意味着只有一个晚上重新准备,队员们都憋着气,经过一个通宵的苦干,完成了60多种战术策略的修改。
决赛场上,卡内基梅隆大学队事先安排的“场地优势”没有发挥出来。作为一支阵容超强队伍,他们以“球员”传接球精准、“守门员”灵活、硬件水平高著称,然而面对来自中国的浙大队,这些招数似乎不那么好使了。上半场双方争抢射门不断,却均未进球。下半场一开始,浙大队调整战术,收到奇效,开场一分钟就进了一球(只有在半场休息或暂停时间里,队员可对策略主机进行程序微调)。
“比赛快结束的时候还发生了特别灵异的事情,至今我都没搞明白是怎么回事。”赵越提起5号和6号“球员”,特别自豪。原来和真正的世界杯一样,机器人世界杯的执法吹罚标准也十分严格,一旦机器人将对方撞倒,将被视为恶意犯规“红牌”罚下。“我们的球员较重,一般都是把对手撞倒。不知道为什么我队的5号球员突然疯了似地主动撞击对手,当时我们都捏了一把汗。”可没想到,摔倒的居然是5号,这次完全不合科学原理的“假摔”,直接罚下了一个对手。接下来的一分钟里,6号球员突然“梅西附体”,连续突破对方5名队员的防守射门得分,锁定胜局!最终浙大队以2:0击败卡队,成功卫冕。从小组赛到决赛,浙大队打了7场,6胜1平,只失1球,是当之无愧的无敌王者!
兴趣是最好的老师
“很多对机器人有兴趣的同学都问我,是不是要具备很专业的知识和技能,才能加入我们团队?我会用自己的经历来告诉他们,兴趣才是最好的老师。”
赵越和机器人结缘,完全是一个偶然。“我本科读的是浙大医学实验班,大二时学校有个机器人比赛,一位老乡把我拖进了他的团队,几个月后他走了,我却留了下来,最后还阴差阳错地成为浙大校队的队长。”说起为什么被机器人吸引,这个大男孩腼腆地笑笑:“就是觉得机器人很酷啊!后来慢慢地体会到研制过程的乐趣,发现有一样事物能按照自己预设的架构来进行活动,很有成就感。”
事实上,浙大机器人团队的成员都是来自不同专业,比如这次出征巴西的8位同学,分别来自控制系、机械系、电气工程学院和计算机学院。除了学习各自的专业课,他们还要学习程序设计、机械等其他学科知识,观看各种球赛,
从准医生到机器人队长
为了更好地研究机器人,赵越曾作出过一个惊人的决定!2011年,就读浙大巴德年医学班研究生二年级的赵越选择了退学,又通过自学复习,考上了当年的浙大控制系研究生。“其实当时我没有想太多,就是感觉自己学医学得很痛苦,而在研究机器人的过程中,无论是技术上的探索还是理论上的强化,都让我很享受,也很有成就感。我喜欢挑战和竞技,可能不适合做一名医生。”
“有人会问我有没有后悔过当初的选择,我的回答是没有。如果没有经历这些年的医学学习,我或许一辈子都不会知道自己不适合做一名医生。当然,如果我不参加机器人比赛的话,也不会知道自己的兴趣点到底在哪里。总之,只有经历过,才知道适不适合自己。” 赵越淡定地说:“无论什么事只要你想做,肯定能做好。”
明年上半年,赵越就要从浙江大学控制系毕业了。在这个“机器人革命”浪潮席卷全球的大时代,钻研机器人多年的他选择了自主创业。“首先,在学校建成一个全开放的机器人实验室,大家不仅可以来跟我们团队实战,也可以在我们的网上平台模拟对战。我们将开放一些源代码,让感兴趣的人都能参与修改。接着,我们打算把机器人运用到更多领域,争取实现产业化。另外,我们也在考虑做机器人培训,把这些年的大赛经验做成课件和教具,变成中小学生的机器人入门教程或信息课堂的内容。”
也许不久的将来,我们就能够在中学校园里,看见赵越和他的伙伴们,以及那些可爱的“世界冠军”。