AI为中国球迷带来希望：机器人世界杯决赛，中国队与德国队一决高下

▲机器人世界杯决赛场上，中国队与德国队一决高下。

在“足球”这一非优势领域里，由于AI的介入，中国队也能打入决赛。

这不是梦境，这是真实发生的事情，只不过上场的并非真人球员，而是人形机器人，但也足以让观众尖叫了。

在7月于澳大利亚悉尼举办的2019 RoboCup（机器人世界杯）上，优必选科技和清华大学联合组成的火神队（Hephaestus）派出人形机器人，与各国参赛队伍同台竞技。

面对来自德国、法国和日本等既是足球强国也是AI强国的对手，火神队依然取得佳绩，其中包括AdultSize（成人组）的Technical Challenge 技术挑战赛亚军、Drop-in比赛亚军，以及2V2足球比赛季军。

AI为中国球迷们注入希望——有生之年能看到中国代表队在足球比赛上傲视群雄，更何况还是在如今最热门的人工智能赛场。

▲这支中国团队在机器人世界杯大放异彩

RoboCup于1997年在日本名古屋举办了第一场机器人世界杯足球赛。

其目标是在2050年前后能组建一支机器人足球队战胜当年的人类世界杯冠军。

在RoboCup机器人足球项目的所有组别中，人形组是与人类同场竞技的最终形式。

上世纪90年代，IBM的深蓝在国际象棋上战胜人类世界冠军后，用机器人足球比赛代替国际象棋就成为人工智能领域下一个标准问题。

和象棋相比，机器人足球赛可以更全面地考验AI技术。

在足球场地上发现足球，然后走近并发起进攻，以上动图中短短几秒内发生的动作考验的是人形机器人的视觉识别、自主定位和运动控制技术等多种技术的结合。

2017年，火神队获得人形机器人Adult Size组技术挑战赛亚军。2018年，火神队也获得了人形机器人Adult Size组技术挑战赛亚军和一对一足球比赛季军。

火神队参加的Adult Size组中，机器人身高须达到1.3米以上。

相对于其他组，这组的身高更接近人类，所比赛的内容更考验机器人的类人身体运动及感知能力，要求更高人形机器人进行更强的自主规划。

为完成2050年左右的终极愿景，RoboCup的规则每年都有更新与调整，例如比赛场地不断扩大，定位难度增大。

为准备今年的比赛，火神队也将其中的AI技术进行了一系列升级：

使用基于深度学习的物体检测方法，实现球、球门、足球场线特殊点等物体的精确识别；

由于比赛现场不允许使用远程控制的方法对机器人进行行为干预，因此团队在嵌入式计算资源有限的情况下进行深度资源优化，将物体检测速度提升到30FPS；

增加了物体跟踪的功能，可以对识别到的球和球门进行跟踪；

结合机器人里程计信息，火神队通过对足球场线特殊点的识别实现了机器人在场内的自我定位；

另外，火神队采用了优必选科技大型仿人服务机器人Walker最新的步态规划算法，实现了机器人在复杂路面上的稳定快速行走，以及足底柔顺控制和上身姿态控制，大幅提高机器人在比赛中的行走能力。

RoboCup比赛考验的正是人工智能与机器人学的有机结合，火神队面对的最大对手是来自德国的参赛团队。

在Technical Challenge 技术挑战赛上，火神队夺得亚军，来自德国的参赛队伍获得第一名。在Adult Size组2VS2足球比赛中，火神队获得季军，仅次于德国伯恩大学NimbRo队和德国奥芬堡大学Sweaty队。

当谈到是否有机会打败德国参赛队伍、2050年成为那支去和当年的人类世界杯冠军一绝高下的团队，机器人科学家赵明国表示：“在机器人运动控制方面，我们已经是最强的参赛团队了，德国队在人工智能方面还是比我们更具有优势，他们在机器人足球领域已经拥有近20年的经验，我们的队伍距离超越他们目前还存在一些挑战，但在2050年之前，我们还有很长的时间可以去追赶。”

虽然德国无论是在真人足球还是AI机器人上都有让人“羡慕嫉妒”的能力，但我们现阶段真的没有夺冠的机会了吗？

赵明国透露，人形组KidSize组冠军法国队就非常看好火神队强大的硬件平台，希望明年比赛能有机会合作，强强联手组建一支更强大的机器人足球战队。

眼观六路、感知八方，人形机器人技术到底难在哪里？

▲2019 RoboCup人形组部分参赛机器人

而抛开比赛，目前，全球人形机器人领域面临的主要挑战是硬件的发展滞后于软件的发展。

硬件无论在哪个领域都是基石，例如在计算机领域中，AI芯片热潮为何兴起？因为AI需要大量计算，需要有载体去处理，底层硬件技术必须能够承载。

人工智能技术的革新与发展促使硬件的发展需要提升到相应水平，拥有稳定且强大的硬件是需要突破的下一个瓶颈。

编辑：储舒婷
责任编辑：顾军

来源：新智元