近日，2025亞太機(jī)器人世界杯青島國際邀請(qǐng)賽在青島西海岸新區(qū)舉行，來自12個(gè)國家和地區(qū)的84支代表隊(duì)同臺(tái)競(jìng)技。在各類比賽中，人形機(jī)器人足球賽吸引了最多觀眾“觀戰(zhàn)”。
若拉長(zhǎng)時(shí)間維度便會(huì)發(fā)現(xiàn)，人形機(jī)器人正在加速進(jìn)化。今年的蛇年春晚上，身穿大花棉襖的宇樹科技人形機(jī)器人與真人舞者一起扭秧歌、轉(zhuǎn)手絹，吸引了無數(shù)觀眾的目光。而最近，人形機(jī)器人馬不停蹄奔赴各地賽場(chǎng)，已經(jīng)能完成傳球和運(yùn)球動(dòng)作，甚至挑戰(zhàn)障礙穿越、智能搜救等復(fù)雜任務(wù)。
隨著其競(jìng)技舞臺(tái)越來越多，這一產(chǎn)業(yè)也越來越受關(guān)注：機(jī)器人參賽是炫技還是真有實(shí)力？它們?nèi)绾瓮瓿蓮?fù)雜動(dòng)作？未來，人形機(jī)器人能否實(shí)現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn)，從賽場(chǎng)走向市場(chǎng)？帶著這些疑問，記者進(jìn)行了深入采訪。
鋼鐵“球員”拼球技
400余平方米的球場(chǎng)上，紅藍(lán)兩隊(duì)各5名機(jī)器人“球員”對(duì)峙而立。一聲哨響之后，1名身著藍(lán)色隊(duì)服的機(jī)器人邁著小碎步率先觸球、帶球前行，紅隊(duì)3名“球員”加速上前攔截。突然，紅藍(lán)兩名“球員”發(fā)生碰撞，藍(lán)隊(duì)“球員”不慎摔倒，倒下瞬間又把紅隊(duì)“球員”連帶絆倒，這一幕令人忍俊不禁。
我們知道，機(jī)器人可以搏擊、扭秧歌，但是它們真的能像人類一樣踢足球嗎？
“機(jī)器人依靠視覺傳感器來識(shí)別賽場(chǎng)狀況，就像人類一樣，可以精準(zhǔn)地捕捉到足球、隊(duì)友、對(duì)手位置，還能判斷賽場(chǎng)邊界等信息。同時(shí)，部分機(jī)器人還配備賽場(chǎng)控制器，用于接收裁判發(fā)出的開球、暫停等指令。”亞太機(jī)器人世界杯國際理事會(huì)國際事務(wù)主任周兆達(dá)解釋，“接收到信息后，決策指令就會(huì)傳輸給底層的運(yùn)動(dòng)控制算法，實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)器人關(guān)節(jié)電機(jī)的精確操控，進(jìn)而讓機(jī)器人完成行走、奔跑、踢球、轉(zhuǎn)身等動(dòng)作。”
不僅如此，在比賽中，機(jī)器人之間可通過無線通信實(shí)時(shí)傳輸信息，根據(jù)場(chǎng)上局勢(shì)進(jìn)行協(xié)作，如進(jìn)行傳球配合、執(zhí)行戰(zhàn)術(shù)等。比如在3V3或5V5比賽中，機(jī)器人會(huì)根據(jù)各自的位置和角色，協(xié)同完成進(jìn)攻和防守任務(wù)。
“但是在比賽中，我們并不能用人類的規(guī)則去要求這些機(jī)器人‘球員’。出于技術(shù)的限制，我們只保留了出界判定等基本規(guī)則，舍棄了手球和越位規(guī)則，對(duì)部分非惡意沖撞也采取寬松的判罰尺度，以保障比賽的流暢性與觀賞性。”周兆達(dá)說。
競(jìng)技背后拼科技
看似一場(chǎng)簡(jiǎn)單的比賽，背后其實(shí)要克服重重困難。“機(jī)器人的視覺感知易受環(huán)境因素影響，如賽場(chǎng)燈光的明暗變化、顏色干擾等，可能導(dǎo)致其對(duì)球、隊(duì)友和對(duì)手的識(shí)別和定位出現(xiàn)偏差。”中國石油大學(xué)(華東)參賽隊(duì)員劉俊濤說，“機(jī)器人視角有限，在快速跑動(dòng)時(shí)，球的信息可能出現(xiàn)抖動(dòng)、不完整或有噪聲等情況，難以形成算法所需的精確數(shù)據(jù)。”
為了讓機(jī)器人在比賽中表現(xiàn)更出色，科研人員需不斷優(yōu)化實(shí)時(shí)控制算法、強(qiáng)化學(xué)習(xí)算法等。例如為了讓機(jī)器人實(shí)現(xiàn)大力射門技術(shù)，研發(fā)人員運(yùn)用強(qiáng)化學(xué)習(xí)技術(shù)，突破端到端技術(shù)中對(duì)周圍環(huán)境識(shí)別的難點(diǎn)；為了解決機(jī)器人摔倒后自主起身的問題，又研發(fā)出相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)控制算法。
比賽間隙，來自不同國家和地區(qū)的參賽選手們相互交流參賽經(jīng)驗(yàn)、分享心得。“比賽制勝的關(guān)鍵在于運(yùn)動(dòng)學(xué)方面，如何讓機(jī)器人更好地定位足球，并且響應(yīng)速度更快。”泰國參賽隊(duì)伍的一名工程師說。來自哈爾濱工程大學(xué)的參賽隊(duì)員鄭顯達(dá)對(duì)此深表贊同：“泰國隊(duì)選手在機(jī)器人帶球方面做得很出色，傳球的時(shí)候也很流暢絲滑。這給我們今后技術(shù)升級(jí)提供了一個(gè)新思路，接下來我們將在進(jìn)攻和防守陣型的轉(zhuǎn)變上進(jìn)行深度研究。”
“本次青島國際邀請(qǐng)賽，旨在通過為多國提供開放平臺(tái)，共同推進(jìn)人工智能與機(jī)器人技術(shù)的融合與創(chuàng)新。”亞太機(jī)器人世界杯國際理事會(huì)主席、機(jī)器人世界杯國際聯(lián)合會(huì)副主席周長(zhǎng)久說。
加速從賽場(chǎng)走向更多應(yīng)用場(chǎng)
高水平賽事作為“新場(chǎng)景”吸引眾多高校師生和企業(yè)投身研究的同時(shí)，也加速了人形機(jī)器人從實(shí)驗(yàn)室到市場(chǎng)的成果轉(zhuǎn)化。
和賽事場(chǎng)景一樣，無論是休閑娛樂、康養(yǎng)護(hù)理、智慧家居還是戶外作業(yè)，“場(chǎng)景實(shí)訓(xùn)”都能讓人形機(jī)器人更快上崗。因此，“場(chǎng)景應(yīng)用”是人形機(jī)器人實(shí)現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn)的關(guān)鍵。有從業(yè)者表示，能不能找到合適的場(chǎng)景將成為拉開企業(yè)間發(fā)展差距的重要因素之一。
有業(yè)內(nèi)人士預(yù)言，人形機(jī)器人正成為人工智能發(fā)展過程中具有顛覆性意義的產(chǎn)業(yè)新賽道。但從目前來看，人形機(jī)器人尚處于“展品”階段，研發(fā)和生產(chǎn)成本高，在數(shù)據(jù)累積、運(yùn)動(dòng)控制、人機(jī)交互等方面還有很多技術(shù)瓶頸。不過，毋庸置疑，這一產(chǎn)業(yè)正在“等風(fēng)來”，誰率先“下場(chǎng)”，誰就能搶占先機(jī)。
作為工業(yè)強(qiáng)市，青島是北方地區(qū)較早布局機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的城市。在《青島市人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃(2024—2027年)》中，青島提出以人形機(jī)器人整機(jī)和關(guān)鍵部組件產(chǎn)品研發(fā)為主線，以特定行業(yè)典型場(chǎng)景應(yīng)用為特色，構(gòu)建人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)體系。同時(shí)，發(fā)起設(shè)立總規(guī)模100億元的產(chǎn)業(yè)發(fā)展基金，有效整合技術(shù)、人才及產(chǎn)業(yè)資源，讓“青島造”機(jī)器人更快跑起來。
“在家電、海洋、康復(fù)等領(lǐng)域，青島的機(jī)器人產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)明顯。”青島市工信局副局長(zhǎng)謝龍目介紹，青島擁有全國30%的涉海院士和50%的涉海領(lǐng)跑技術(shù)，水下機(jī)器人等產(chǎn)品應(yīng)用需求巨大；青島還是中國家電產(chǎn)業(yè)重要的創(chuàng)新策源地，擁有海爾、海信等龍頭企業(yè)，家庭服務(wù)機(jī)器人已經(jīng)被納入城市重點(diǎn)發(fā)展的方向之一。
在今年5月舉行的具身智能機(jī)器人生態(tài)發(fā)展大會(huì)上，青島發(fā)布了新一批具身智能超級(jí)場(chǎng)景，覆蓋包括民政、智慧家庭、工業(yè)制造、智慧城軌、智慧港口等8個(gè)超級(jí)場(chǎng)景、60多個(gè)細(xì)分場(chǎng)景，旨在讓技術(shù)加快迭代，為企業(yè)提供更多市場(chǎng)化機(jī)會(huì)。
“站在未來看今天，我們將持續(xù)營(yíng)造活躍的產(chǎn)業(yè)生態(tài)，加大場(chǎng)景開放力度，加強(qiáng)高質(zhì)量數(shù)據(jù)供給，通過場(chǎng)景共創(chuàng)和產(chǎn)業(yè)落地，為人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)繁榮播下希望的種子。”謝龍目說。
(本報(bào)記者 劉艷杰 本報(bào)通訊員 陶雯雯)