浙江大学ZJUNlict团队 本文图片来自新蓝网

6月下旬，正当2018年俄罗斯世界杯如火如荼地进行之际，浙江大学ZJUNlict队在加拿大蒙特利尔举行的第22届机器人足球世界杯（RoboCup）小组赛中夺得世界冠军。

RoboCup是目前世界上水平最高、规模最大、最具影响力的机器人竞赛。这也是学术含量最高的竞赛之一。今年，聚集了来自全球35个国家和地区的5000名机器人和4000名人类参与者。

这是浙江大学ZJUNlict队继2013年、2014年之后第三次获得机器人足球世界杯小组赛冠军。

在机器人足球比赛中，比拼的是从人工智能到机电技术等一系列软硬件技术。一旦开场哨响，任何球员都不能再触摸电脑或机器人。

今年的小组赛中，共有18支由来自世界顶尖大学的学生组成的队伍参赛。近日，浙江大学ZJUNlict团队队长、控制科学与工程学院研究生黄哲元告诉澎湃新闻（），小团队主要承载的是优化机器人策略层面的算力，以及能够同时与多个机器人协作实现多个目标。

今年，比赛规则发生重大变化：场地扩大到12米*9米，通过8个全景摄像头采集各队8名机器人选手和比赛用球的实时信息和数据，然后传输到场外各参赛队的电脑上。 ，然后“总指挥”计算并生成体育场的模拟场景。经过分析后，下一步的策略通过无线技术发送给每个机器人。后者接到信号后，做出相应的动作——跑动、传球、拦截、射门……灵活而稳定。令人惊奇的是，从摄像头收集信息到机器人做出反应的整个过程只需要16毫秒。

根据规则，小组机器人的高度必须控制在15厘米以内，身体呈圆柱形，直径不超过18厘米。黄哲源表示，各队的“成员”虽然外表看起来很相似，但其实内在却有很大不同。浙江大学ZJUNlict团队的获胜机器人重约3000克。它的腿和脚由四个全向轮组成。它们由塑料、钢环、铝和橡胶等多种材料制成。车轮外侧还有金属防护罩。机器人从电池获取电力，运行速度非常快，每秒行驶 3 至 4 米。

比赛用球是橙色的高尔夫球。机器人通过身体下方的滚轮状装置吸住球，可以“带球跑”。通过体内的电磁铁装置将球推出，机器人即可完成“传球”或“射门”。他有一把坚固的高铲，也能踢出过顶的弧线球。

浙江大学ZJUNlict小型足球机器人队成立于2003年，每年都有机械、电机、信息与通信、光电、控制等不同学科的本科生参赛。今年，浙江大学参赛队由10名队员组成。学生，其中本科生8人。踢足球、开发机器人是队员们的共同爱好。闲暇之余，他们会去ZJUNlict实验室调试机器人。

黄哲元介绍说，比赛使用的16台机器人，从硬件到软件，都是参赛队员自行设计和组装的。场上的每个机器人还刻有队员的名字。游戏中的战术、策略、代码框架等细节也是整个团队不断思考和调整的结果。

在首场淘汰赛对阵美国卡内基梅隆大学CMμs队的比赛中，浙江大学ZJUNlict队因定位球程序问题陷入困境，以一球落败。但此后，球队纠正了问题，优化了程序，击败了数个对手，最终杀入了决赛。最终以4:0的比分击败对手，夺得冠军。

“面对强队能取得如此分差，非常罕见。”该队主教练、浙江大学智能系统与控制研究所机器人实验室主任熊荣此前接受媒体采访时表示。

此外，今年的比赛还首次采用机器和机器人全自动裁判，让足球自行裁判。熊荣教授表示，随着图像系统在判罚中的引入，机器人足球比赛正在走向全自动化。她表示，经过多年的发展，机器人的性能已经越来越稳定。多机器人协作也引领了该领域技术的发展，可应用于工业机器人等领域，推动人工智能的发展。

近年来，浙江大学队在机器人足球比赛中使用的一些关键技术正在逐步应用于现实生活。目前，团队已打造出具有出色导航路径规划和轨迹规划能力的轮式服务机器人和搬运机器人。

“技术的进步确实可以改变世界，这次比赛用到的很多技术都会转化为好的产品，给现实生活中人们的生活带来便利。这是我们整个实验室都值得自豪的。”,”黄哲源说道。

[对话

澎湃新闻：比赛归来之后有什么计划吗？

黄哲元：这两天有空，正在参加一个物联网相关的比赛。我们要召开总结会议，然后制定第二年的计划。暑假期间，我还打算多学习一些与机器人相关的知识。

澎湃新闻：总体来说，您认为球队此次能够夺冠的主要原因是什么？

黄哲源：这次有一个关键技术——侧向带球，这是我们队独有的创新。相关硬件在比赛前一周就已经搭建完毕，但当时软件还没有完全开发出来。在最后一天的决赛之前，我们改进了代码并充分开发了动作。这个技术点也让我们的控球部件变得更强，更容易抢球。

比赛分为普通比赛和定位球。事实上，参赛队伍之间的水平差距并不是很大。可以看出，我们这场决赛的大部分进球其实都是定位球。这种新开发的动作让其他球队难以防守。他们没想到这样的动作竟然进球了，让对手措手不及。其实这个技术并不难，只是大家之前没有想到去做而已。

澎湃新闻：首场淘汰赛，你们对阵美国卡内基梅隆大学CMμs队，因定位球程序问题以一球落败。决赛中，他们以4:0的比分战胜了同样的对手。这期间，你们是如何纠正问题、优化程序的？如何调整整个团队的心态？

黄哲源：这个比别人都好的控球部件是在比赛前一周才生产出来的。其实有点晚了。软件的开发只剩下一周的时间，难度有些大，所以一开始并没有完全开发出来。输掉第一轮淘汰赛后，我们意识到了差距，比如开车速度不够快，教学分计算不太准确。但我们觉得硬件条件并不逊于对手，所以赛后我们立即对软件进行了分析和改进。

决赛之前，我们去看了其他队伍之间的比赛，决定那天晚上一定要开发硬件的可能性，否则第二天的比赛肯定会输。所以那天所有比赛打完之后，所有的队伍都离开了。 11点左右，我们开始工作，夜班工作到凌晨1点左右。直到保安和工作人员说场馆将关闭时我们才离开。第二天，用新技能打的三场比赛都进行得比较顺利，我们以大比分获胜。我们也觉得自己比较幸运，发展效果不错，回报表现也不一样。

澎湃新闻：您如何理解机器人足球项目？它与其他竞技运动有何不同？

黄哲元：它本身还是一个游戏，是体育运动的一个缩影。不同的是，对于机器人比赛来说，一切出发点都是为了全人类的发展。它是为了技术进步而开发的，但借鉴了流行的运动平台。

澎湃新闻：机器人足球比赛也强调团队合作吗？

黄哲元：这次比赛最难的一点是它是一个多学科的项目。来自多个学科背景的人们如何相互合作和沟通以实现单一目标。其中，整个开发过程都会有一个引导者作为主轴，因此团队之间的凝聚力非常关键。

我们组大致可以分为四个组：机械组、电路组、软件组和策略组。每个团体都有自己的目标，需要相对的合作。为了让机器人实现某个动作，每个小组必须清楚地了解其他小组的需求，然后共同努力来实现。另外，群体之间也会有一个相互补偿的过程。一旦遇到一定的困难，每个小组也会从自己的角度考虑是否可以从不同的层面解决问题，包括每个小组应该达到什么程度，这需要大量的沟通和协调。

澎湃新闻：2013年、2014年夺冠后，球队沉寂了三年。在这段蛰伏期间，你经历了什么？

黄哲元：团队有一个传承的过程。毕业之前两次获得冠军的学长们在2015年基本都换了人，现在我们队的成员以前从来没有拿过第一名。今年的成绩相当于三年前大家的努力和经验积累的结果。

近年来，这项竞赛对硬件设置了更多限制。希望大家把更多的精力花在软件开发上。例如，过去要求水平射击的速度不能超过8米，但今年改为6.5米。这项任务需要通过复杂的程控计算来完成，而不是简单粗暴地直接拿球投篮。此外，场地扩大了四倍，机器人数量增加，机器人选手之间有了更多的交流与合作。原来的很多技术经验已经变得不太实用，而且机器人动作强度的准确度也很难计算。要求更高了，对手也在变化。因此，我们需要根据这些变化进一步优化如何传递和控制。我们要能够保证自己接到球，有射门的机会，有得分的机会，同时又不让对方接到球。传球时，我们会根据传球速度来估计落点，以确保我们先于敌人到达点。投篮时，计算出敌方后卫没有挡球后，就更容易击球。

澎湃新闻：团队里其实都是男生。作为一个团队的领导者，你如何整合这个团队？

黄哲远：这是我担任队长的第一年，前两年都是作为队员参与这项工作。作为团队领导者，你要规划整个团队的方向，脑子里时刻有地图，掌控节点和进度。

每个人的性格肯定都会不一样，所以在和大家交流的时候我会注意一些技巧。例如，如果你对自己的性格感到焦虑，你应该冷静地沟通。最好能预见到整个过程中会有什么困难，然后提前和团队成员讨论。

我们都在同一个实验室，相当于一个科研团队。虽然他们来自不同的专业，但他们在一起度过了很多时间。无论是学习、考试、吃饭、住宿、做实验，他们基本上都在一起，互相照顾。大家都知道，如果真想取得进步，就一定不能吝啬时间的投入，所以基本上大部分团队成员除了学习和吃饭之外，所有的时间都在实验室度过。

这完全是自愿的，没有任何回报，完全是出于自己的热爱和兴趣。还有一些从事机械工作的人，对技术更加热衷。按照自己的想法取得满意的突破后，他们会非常高兴。对于我来说，做出产品后，我发现通过自己写的代码，确实可以一点一点地优化和提升效果，这也是一个非常有成就感的过程。我非常喜欢这个团体。一起工作的过程中和大家相处、一起工作的感觉是我最大的收获。

澎湃新闻：参加这样的国际大赛，与各国同行交流，有什么让您印象深刻的事情吗？

黄哲远：确实，各国团队之间的交流还是很多的，大家都比较开放，抱着沟通的心态参与。我认为这种情况非常罕见。而且，每个国家、每个学校的学生都会有一些非常鲜明的特点。例如，我们接触较多的美国学生会更加关注他们的学术背景。他们的目标并不是简单地赢得比赛，而是尽可能地实现某种技术的进步。从德国学生身上，我们还了解到他们对待研究的严谨态度。这次比赛让来自世界各地的爱好者怀着共同的目标聚集在一起，真是太棒了。

澎湃新闻：机器人世界杯的初衷是通过易于评估的标准平台推动人工智能和机器人技术的发展，并设定了最终目标：组建机器人足球队击败人类世界杯到2050年冠军..你觉得这个目标怎么样？

黄哲远：这是一个非常有趣的设置。就我个人而言，我仍然相信这个目标是可以实现的，甚至可以提前实现。想一想，各种技术的发展会越来越快，呈指数级迭代。很难想象未来30年的世界会是什么样子。目前，足球机器人没有“四肢”，只能依靠机器人和球之间的两点来进行一些表演。明年，每支球队的足球机器人数量可能会增加到11个，这将更接近真人比赛。每年机器人世界杯在研发方面的学术进步都为人工智能的发展做出了重要贡献，所以我很期待这个目标的推进。

澎湃新闻：我即将升读研究生二年级。您对未来的发展有何期待？

黄哲元：明年我还要参加比赛，所以我首先要考虑的是如何捍卫我们这次的创新举措（笑）。我目前正在学习控制科学与工程，我想以后会继续往这个方向努力。我不需要想太多，我只需要继续研究技术本身就可以了。