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一场机器人的绿茵之战

大洋新闻 时间: 2008-11-02 来源: 广州日报 作者: 罗敏

买回机器人玩具用于改造
会做俯卧撑的机器人,摔倒了还能爬起来。
邓生杰同学

  文、图:罗敏 

  实习生:戴艳

  说到机器人,你脑子里最快浮现出来的会是什么形象呢?铁臂阿童木、机器猫、乐高、变形金刚?或者你早已动手玩起了机器人模型,也总琢磨着如何让你的机器人打败对手,或者,你还希望能够自己编写程序,让机器人按你的指令去完成不可思议的动作。

  机器人爱好者越来越多,我们能看到各种机器人大赛相继举办,各地的高交会也都有了机器人专门展位,这促使了机器人研发事业快速地发展,也才有了“2050年,机器人足球队将打败世界杯赛冠军足球队”这样的梦想。

  乍一听,或许会觉得这只是在痴人说梦,又不是动画片或游戏,四十多年的时间,由人制造出来的机器人怎么可能打败进化了几百万年的聪明的人类呢?请不要太早下结论,这是科研人员根据科技发展的规律,以及近几年机器人快速的进化现实而设定的目标,而众多的高校研究所都在向着这个目标加快自己的科研脚步。华南理工大学的“华南百步梯队”机器人足球研究小组正是这样一支潜心钻研的年轻队伍。

 

  击败强劲对手 华南百步梯队异军突起

  2002年开始组队的“华南百步梯队”是建立在华南理工大学计算机学院智能软件与机器人实验室的一个机器人研究小组,以机器人足球系统为主要研究项目,这是继广工之后,广州第二个在高校院系中开设的机器人研究小组。

  据研究小组的指导老师朱金辉的介绍,第一次去参加比赛时,人家连他们的学校在哪,到底是什么样的学校都不知道呢。但很快,2004年在武汉工程大学举办的FIRA 2004世界杯机器人足球大赛中国队选拔赛上,华南百步梯队一举打败了多个强劲对手,获得了SimuroSot(仿真)11vs11的冠军,让所有人注意到了华南理工大学,见识到了华南百步梯这个队伍的实力。

  异军突起成为广州高校机器人研究的领军者,华南百步梯队在每一年的中国机器人足球赛、世界杯机器人足球赛中都取得了骄人的成绩。在办公室的获奖记录上,我们可以看到,除了让他们名声大振的2004年的选拔赛冠军外,他们还获得了2005年选拔赛HuroSot和SimuroSot11vs11两项亚军,2006年选拔赛HuroSot冠军;承办了2004年中国机器人大赛,并获取SimuroSot 5vs5 和11vs11两项亚军,……而在全世界瞩目的机器人世界杯赛中,他们勇战国内外各机器人高手,荣获FIRA第9届机器人世界杯Simurosot 11vs11季军,第10届HuroSot季军……在不能尽数的荣誉后面,是年轻的研究者们不辞辛劳地进行科技创新,为梦想而努力奋斗着。

  热情不够你别来

  在华南百步梯队的实验室内,有一个简易的中型比赛场地,我们看到有同学正在进行实时成果检验,把最新编完的程序下载到机器人上,憨态可掬的机器人按照指令找球、带球、然后射门,虽然这些动作已不是机器人第一次完成,但同学们还是认真地测试。除了正在完成任务的机器人,我们还能看到旁边一动不动的好几个机器人,据介绍,那些是从第一代一直进化到了第四代的机器人,而进化的时间也不过短短的几年。比赛规则也是一年一年放宽,限制越少意味着动作难度越大,机器人需要越聪明。

  你或许不相信,促使机器人快速进化得越来越聪明的,其实是一群年轻的大学生。华南百步梯队研究小组里除了几个老师之外,基本上都是计算机学院的学生们。

  据朱老师介绍,每一年实验室的学生平均在六七十人,主要是大三、大四的学生和硕士研究生。由于机器人研究是一项需要有深厚的理论功底和很强动手能力的项目,因此学生都要通过严格的选拔。对机器人研究有着真正的热情及要有相应的能力自不必说,加入这个小组,还必须要有团队精神,机器人研究涉及多种技术,只有团队合作才能达到最佳效果。而如果不是真心想做研究,或带有功利目的的人是不可能通过测验进入华南百步梯队的。

  在华南百步梯队做研究,对学生们既是一种考验,更是给了他们锻炼、提高能力的机会。上完课,他们都会自觉地来到实验室,在这里进行讨论、思考,有新的想法就立即动手,电脑编程改了一遍又一遍,直到满意了再下载到机器人身上试验。由于经常要通宵做实验,同学们在实验室内过夜休息也是常事,也因此,队内都是清一色的男同学。

  2050年机器人踢赢人类

  2050年机器人足球队打败世界杯冠军足球队的目标并不是机器人足球研究的终极目标。机器人足球系统的研究涉及非常广泛的领域,包括机械电子学、机器人学、传感器信息融合、智能控制、通讯、计算机视觉、计算机图形学、人工智能等等,大部分机器人要做的事都涵盖在内,因此若能够完成机器人足球队技术的研究,那么众多领域的技术都能够有长足的发展,也能够真正实现产学研转化。

  据朱老师介绍,目前我国的机器人研究已经紧跟国际机器人研究水平,但是在智能控制、人工智能等领域,还存在很多瓶颈。而华南百步梯队的主要任务就是解决这些瓶颈,如让机器人将利用摄像头接受到的信息,通过更复杂细致的算法,自主地分析信息、作出决定,和人类一样适应在现实各种复杂的户外场景,完成任务。

  广东科学中心开馆时,华南百步梯队应邀办了一个开放实验室,分别针对中小学、高中生不同层次各做了一套课程,除了讲解机器人知识外,参观者也可以参与做实验,动手编程序,然后下载到机器人身上进行比赛。让小孩子更直观地了解到机器人的各种知识,也大大提高了他们对机器人的兴趣。

  看《机器猫》得到的动力  

  

  参加过两次大赛的邓生杰今年研一,从大三开始就一直在实验室里做研究,“每一次看到自己经过努力设计出来的程序在机器人身上跑起来,都会觉得非常开心,很有成就感。不过最欣喜的还要算比赛获奖的时刻。”似乎回想起了领奖时刻的,他开心地说着,“小时候机器猫看得很多,觉得会自己动的机器很神奇。”

  邓生杰学的是人工智能方向,当被问到有没有遇到过难题时,他说“我们遇到的每一个问题都是一个瓶颈,很难。而且解决完一个困难,下一个又接着来。”笑着说这话的他让人觉得,困难似乎是理所当然的,解决困难也不是苦事,当然,放弃之类的话绝不会出现在他脑中,他的脑子里有的只是思考问题、解决问题的空间。

  同样因为机器猫进而对机器人感兴趣的梁明杰今年大四,已确定保研,之后的研究生阶段也将继续在实验室内做研究。因为一直以来都对自动化的东西感兴趣,大学报志愿时就只报了计算机和自动化两个专业。

  梁明杰说李阳的那种疯狂精神是他的学习榜样,不管别人怎么看,都能坚持自己的梦想前进。

  他在队内的分工是做机器人定位,“我们是一个团体,每周都会在一起讨论,有时也会有分歧,但只要把问题提出来,在大家的分析、帮忙下,能够知道自己的问题在哪,不会不服气,只会努力改进。”

  “比赛进球时最开心了。”这估计也是所有机器人足球研究者共同的心声吧,因为进球意味着自己研究出来的程序更准确,比别的队伍更胜一筹,也为机器人足球研究的进步做出了贡献。

  对机器人研究前景抱有乐观的心态,梁明杰很有信心,两年后等自己毕业时,机器人研究的机构会增多,自己热爱的机器人研究也不会随着毕业而中断。

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