记者王辉宇 赵飞 丁玥 实习生李红梅 通讯员郭定轮 图/记者万多
每年一届的全国机器人足球锦标赛暨FIRA世界杯机器人足球大赛中国区选拔赛，是由国际机器人足球联盟（FIRA）中国分会和中国人工智能学会机器人足球工作委员会（CAAI）联合主办的一项重要赛事。它是我国目前规模最大、规格最高、影响范围最广的权威性机器人足球赛事。
昨日，为期四天的第八届全国机器人足球锦标赛暨FIRA2007年世界机器人足球大赛中国区选拔赛在汉举行，全国共有200多支队伍、300多个机器人参加比赛。这究竟是一项什么样的比赛？参赛的机器人都有哪些“一技之长”？我国机器人研发水平如何？带着一系列的问题，楚天金报记者昨在现场进行了深入采访。
类人机器人
在球场上的拼抢还真像那么回事
现场
点球大战
机器人完胜三龄童
这是世界足球史上从未出现过的一幕：
还有5天才满3岁的王更宇推开父亲，抡起小腿儿将足球踢向2米外的球门。身高仅30厘米的机器人守门员应声移动，冷静扑出点球。
上半场进攻，宝宝队4球仅进1球；下半场，轮到机器人罚球了。
裁判哨响，球从机器人“脚”下快速罚出，直奔球门而来。
守门的小宝宝本能地双腿一夹，还是慢了半拍，球从小宝宝双腿间滑进球门。
旁边等候的另2个小宝宝着急起来，一左一右来到门前，3个小宝宝把一米宽的球门堵了个严严实实，旁边围观的人群顿时发出轰笑。
机器人4罚4中。
比赛结束，小宝宝们兴奋地凑到机器人身边，对这个灵活的铁家伙好奇不已。
参与对抗的机器人为全自主型机器人（RoboSot），形状酷似正方体，是由哈工大自主研制的。据介绍，其滑轮底座每秒能平移60厘米，中嵌的大眼睛可看清对手进攻线路，接驳的电脑能分析足球运动轨迹。
这是昨天下午，在武汉光谷思远教育举行的第八届全国机器人足球锦标赛现场的一个情景。来自全国百余所高校的300余个机器人，在10多个项目上展开角逐，吸引了不少观众。
“半自主”赛场
球场变成顶牛场筋骨外露的“小红”曾夺得世界亚军
下午2时许，“半自主5对5”赛场：西安石油大学和中国地质大学（武汉）两支球队的10名机器人队员，正“紧张”地在只有三个平方米的球场上对峙着。
这10名队员个头都只有烟盒大小，长得方方正正，无腿无手，全靠身下的两个轮子“奔跑”。它们的队服也格外简单，一方背上贴着条形彩纸，另一方则贴着圆圈和方块，一个橘红色的乒乓球摆在两队机器人中间，充当足球。
“嘘！”随着裁判一声哨响，双方球队离球最近的两名机器人同时向球疾奔而去，“咣”的一声，两个抢球机器人毫不示弱地撞在了一起，各自都卯足了劲，将球死死顶在对方身上互不相让。
“1、2、3……”裁判见双方气氛“不善”，忙开始高呼计数，如果数到10时，双方队员仍然僵持，裁判将宣布比赛重新开始。没想到比赛刚开场便出现这一幕，现场几十名正在叫好的观众顿时鸦雀无声。
当裁判数到6时，赛场局面陡变！西安石油大学一方机器人突然发力，将对方队员连球带人挤至身侧，并趁对方“愣神”之际，就势上前将球抢到自己面前，加快步伐“带球过人”，地大队后场防守机器人慌忙斜插补救，却为时已晚，眼看西安石大队这名“球员”眨眼之间已带球直逼过来，地大队守门机器人“急”得原地乱转，西安石大队机器人瞅准时机，一个“单刀直入”，将球重重踢入对方球门。裁判哨声吹响，宣告西安石大队夺得一分，西安石大队的五名小机器人兴奋得在赛场上随意“奔跑”起来，而整个抢球、带球、射门过程仅用了几十秒。
“太棒了！”看到这一幕，西安石油大学机器人代表队教练、该校计算机学院副教授韩家新高兴地欢呼了起来。最终，地大队以2：6的比分输给了西安石油大学队。
记者观察发现，这些在赛场上灵活窜动的机器人球员，并没有摄像头之类的“眼睛”，可反应却十分灵敏，并且常常能准确地相互配合，完成传球、带球过人等系列动作。那么，它们是靠什么彼此交流、识别赛场情况的呢？
“它们的确全是‘瞎子’，可以说这五个机器人其实是一个整体，而它们的大脑则是这台电脑。”韩家新笑着指了指他身旁的一台笔记本电脑，为记者揭开了这些机器人的奥秘。
半自主足球机器人系统包括机器人小车、视觉、决策和无线通讯4个子系统。机器人小车就是这些方方正正的队员了，每个“队员”都由车架、车轮、电机、减速机、测速码盘、驱动电源、单片机控制电路与无线接收模块等构成。它可以按主机摇控命令左、右“跑动”。而机器人的眼睛，则是悬挂在球场上方约2米处的一个摄像头，双方计算机会根据它传回的图像，依据不同队员身上的标志区别己方或敌方，并实时参照赛场数据，用科研人员事先编好的程序，判断场上攻守态势，分配本方机器人攻守任务，再用无线电将命令发送给赛场机器人。在整个比赛过程中，上述4个子系统以每秒二、三十次，甚至更高的速率连续运行，工作人员不能干预。
类人机器人
能走能扛能避障人类宝宝开心地和机器人玩起了足球射门
“咔、咔……”随着一声声有节奏的轻响，一台高近半米的人形机器人在观众惊奇的呼声中，迈着稳重的步伐缓缓走上了赛场，在一堵由文件夹组成的“高墙”前，它“谨慎”地停下脚步，“小心”地打量起来，并随后果断转身绕过“高墙”，成功到达墙后的目标地点……这是武汉工程大学2006年世界类人机器人比赛项目亚军得主——“小红”昨日在赛场上的精彩表演。
“小红”是一台红色类人机器人，与前面的“方盒机器人”相比，它的身形更接近于人：拇指大小的头部、结实的上身、灵活的细腰、粗壮且多节的双腿。它的全身共有18个“关节”，仅一条腿的“关节”就多达6个，每一个关节便是一部小电机，控制起来很不容易。它一出场，便吸引了众多目光。
在类人机器人比赛项目中，机器人要完成“一米双程竞走”、“避障”、“负重”三个项目的比赛。昨日的比赛由华中科技大学、武汉工程大学、中国地质大学等几支高校代表队进行角逐。
在“一米双程竞走”环节第一轮比试中，由于调试仓促，“小红”表现不佳，常常无法按直线行走；而由华中科大机械制造及其自动化专业几名本科生自己手工制作的一个只有双腿没有躯干的机器人，反而步伐轻盈，最终以1分3秒的成绩超过其他对手。
但在“避障”环节，“小红”的优势开始显现，它的头部和腰部各有一个摄像头，这就是它的“眼睛”。在遇到“高墙”时，它的“眼睛”会不停地来回摆动，扫视着周围的环境，每次都能准确选择一条没有障碍的道路前进，最终夺得第一名。在比赛时，机器人们略显笨拙的步姿不时引起围观者开心的大笑，这场比赛成了观众最多的一项赛事。
比赛临近尾声时，负责“小红”技术支持的武汉工程大学计算机专业研二学生朱锐和余正泓露出了放心的微笑。
朱锐告诉记者，他俩的导师都是该校计算机学院院长张彦铎教授，“小红”在他们师徒三人的精心打理下，已连续两年参加此项比赛。“小红”同样也是由电脑无线控制行动的半自主机器人，为了提前让“小红”熟悉比赛场地，两人从前天早晨8时起便来到赛场调试各种数据，直到昨日下午比赛将结束时，他们仍未合眼。
幕后
华科大：
连夜赶做机器人
在比赛现场，华科大机械学院的一群小伙子特别忙碌。他们告诉记者，他们为本次大赛准备了3个机器人，可是头天晚上才知道，每支队伍必须有4个机器人，于是他们连夜赶做了一个，“到现在还没合眼哩。”新做的机器人有个关节不大灵活，他们正在紧张调试。
许多高校代表队的机器人是花高价从韩国或新加坡购买的。“我们的机器人全部是学生自己做的。”华科大的丁雨葵老师有些自豪，“参加这样的比赛，我们就是要培养学生的动手能力。”
由于学校拨给的经费不多，许多零部件都是学生自己开动机床，亲手制作的。机器人身上的电机，也是学生们拿着万用表，到汉口前进四路一个个挑出来的，每个的费用不过20多元。
记者正在采访，一个同学兴奋地过来通报：在机器人一米双程竞走项目上，华科大暂列第一。
武汉工程大学：机器人“仿真”球赛的霸主
“其实我们的强项仍然是机器人‘仿真’球赛。”武汉工程大学代表队带队老师李迅介绍，“仿真”赛是在计算机上进行的虚拟比赛，双方并不通过机器人实物参赛，而是在规定的计算机网络上，由双方运用各自研发的程序，进行模拟球赛，有点类似于电子游戏，只是比赛开始后不由工作人员控制。
谈起仿真组比赛，李迅的自豪之情溢于言表，自2002年以来，武汉工程大学代表队已连续5年夺得仿真“五对五”、“十一对十一”五项世界机器人足球大赛的世界冠军，另外，“小红”还在2006年FIRA世界机器人足球大赛类人机器人比赛中夺得亚军，其“避障”项目成绩更是世界第一。
哈工大：机器人也会闹内讧
哈工大的机器人研发水平在国内处于领先地位。尤其是在全自主型机器人足球比赛上，长期雄踞FIRA大赛的冠军宝座。
这次来武汉，他们带来了3台最新研制成功的机器人参赛。
他们的领队、计算机学院副教授蔡则苏介绍，全自主型机器人有4大功能：环境感知、行为决策、运动控制、通讯与协作。
这种机器人的顶部有个摄像头，上方是个凸透镜，摄像头可以借助上方的凸透镜感知整个球场的情况。
比赛时，可以自主判断行进路线和处理球的方式；由于装备了通讯系统，同组队员可以及时沟通，协调跑位。最让人惊奇的是，这种机器人还有学习能力，在一个地方射门不进，下一次就不会再在同一个地方射门。
“一旦开始比赛，机器人就完全是自主的，会发生什么我们也不能预知。”蔡教授笑着说，“足球比赛是个对抗项目，有的时候，机器人在场上发生碰撞，相互联络的通讯设备失灵了，结果队友之间互相抢球，让人哭笑不得。”
从2000年参加FIRA比赛以来，哈工大队在全自主型机器人足球赛上取得了2个亚军、4个冠军的好成绩。
思考
一点遗憾：
“原创”机器人为数不多
记者在比赛现场了解到，除了华中科技大学等少数高校的参赛机器人是自主研发制作外，多数高校的机器人都是花3至10万元重金从新加坡、韩国等机器人工业发达国家进口的，各参赛单位比拼的其实只是控制机器人的软件程序。
“目前我国在机器人制作的精度和耐用度方面，还存在一定的技术瓶颈”，华中科大代表队领队丁雨葵博士说，一个机器人包含了光、机、电等多个领域的技术，如果各参赛单位间都依靠买来的机器人进行竞技，那我国机器人制作技术的原创性就很难得到提高。他建议，下次大赛时，组委会能否对参赛机器人制作成本进行限制，这样就能促使各高校在一定范围内加强自主研发的投入。
50年后，
机器人将与人类同场竞技
“这次类人机器人比赛的意义是划时代的，特别是哈工大三个全自主机器人和人类宝宝的足球比赛，更是世界机器人足球比赛的突破性进展。”哈尔滨工业大学博导、FIRA中国分会主席洪炳镕教授告诉记者，这次人机竞技虽然还处于相当初级的阶段，但却是机器人足球发展史上的一个里程碑。
“虽然目前我国机器人足球队在世界级比赛上取得了一定的成绩，但和一些先进国家相比，我国的机器人技术还处于比较原始的起步阶段。”洪炳镕说，目前世界上美国、日本、韩国等国家对智能机器人的研究都投入了大量资金，甚至一部高级机器人身体的一个简单部件，都是几十万美金打造的，在程序设计方面更是由多达几十人的科研团体共同研发，这是目前我国各高校、科研院所无法比拟的。
洪炳镕表示，21世纪肯定是机器人的时代，随着我国科学技术的突飞猛进，50年后，由我国自主研制的机器人足球队将能驰骋在真正的绿茵场上。“肯定不会像现在的男足一样，屡战屡败。”已七十高龄的洪老幽默地说道。
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