2010年机器人世界杯:机器人与人类对决还会远吗?[幻灯片展示]

在南非举行人类世界杯比赛的同时,全尺寸双足机器人前锋在本年度比赛中首次亮相


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世界杯在南非如火如荼地进行时,一场不同类型的足球锦标赛最近在亚洲拉开帷幕。在开普敦和约翰内斯堡的辩论可能集中在贾布拉尼球的空气动力学或呜呜祖拉的“独特”声音上时,在新加坡,教练们更可能担心他们最喜欢的球员是否已经烧断了保险丝,可以这么说。

2010年机器人世界杯标志着数百名机器人专家连续第14年让他们的机械造物在五个不同的足球联赛中相互竞争。一些联赛是为两条腿、两条胳膊的人形机器人保留的,而另一些联赛则是为看起来像波点咖啡罐的小型轮式机器人保留的。甚至还有一个专门为虚拟机器人设立的联赛,计算机程序在那里正面交锋,以测试合作人工智能的极限。

机器人世界杯的目标不仅仅是获胜,而是以在现实世界中应用的方式推动机器人技术的发展,并最终建立一支能够击败人类世界杯冠军的机器人队。自2002年机器人世界杯首次亮相以来,人形机器人取得了巨大进步,当时它们参加了四个项目:点球比赛、赛跑、自由式演示,以及恰如其分的“单腿站立”。

今年,一些人形机器人正在进行足球比赛。比赛比在南非举行的比赛节奏慢一些,但机器人会尝试传球、运球和射门,就像它们的人类对手一样。

今年的新亮点是“成人尺寸”联赛。以前,没有一个机器人可以超过1.2米高。然而,今年,位于弗吉尼亚州布莱克斯堡的弗吉尼亚理工学院和州立大学派出了CHARLI,一个1.5米高的塑料和金属制品,它像2004年电影《我,机器人》中富有同情心的机器人角色桑尼。

CHARLI将需要找到足球,将其运到球场,并将其踢入球门才能获胜。丹尼斯·洪,弗吉尼亚理工大学机器人与机械实验室主任,通过电子邮件解释说,这并不像听起来那么容易。他补充说,随着机器人越来越高,保持平衡变得更加困难。CHARLI的控球技巧将与来自成人尺寸联赛中其他五个团队的机器人进行较量。

预算机器人
在较小的人形机器人联赛中,24支队伍使用60厘米高的定制机器人进行三对三的比赛。参加该联赛的仅有的两支美国队伍是弗吉尼亚理工大学的DARwIn队和来自弗吉尼亚州费尔法克斯的乔治梅森大学的RoboPatriots队。

RoboPatriots队(视频)不会很快与大卫·贝克汉姆交锋:去年,他们第一次参加机器人世界杯时,机器人遇到了视觉问题。“我们去年的问题是我们的摄像头的选择,”GMU计算机科学教授肖恩·卢克说。像许多机器人世界杯队伍一样,他们对机器人进行编程,以跟踪橙色斑点(代表比赛中使用的橙色球)。但是,在去年的比赛场地,绿色的场地——令GMU感到沮丧的是——被场馆的橙色地板包围。“所以我们的机器人看到了橙色,并认为,‘哦,一个大球!’”卢克说。RoboPatriots花了大部分时间游荡在球场外,但仍然设法比许多竞争对手阻止了更多的进球。

虽然有些团队专注于制造一个超级机器人,但卢克和他的学生希望尽可能多地以尽可能低的成本制造机器人。“我们想研究数十或数百个机器人如何在复杂的任务中协同工作,”例如建造建筑物或执行灾难响应,卢克说。“我们想以合理的价格使这些机器人尽可能复杂。”

卢克说,每个RoboPatriots的制造成本约为2000美元。(弗吉尼亚理工大学的机器人在2008年每个花费18000美元。)卢克相信他的团队的机器人今年会有更好的表现:它们拥有更复杂的视觉,更快更坚固的部件——以及获胜的动力(所有这些都以2000美元的价格实现)。

“保持球的运动”
在机器人世界杯的标准平台联赛(SPL)中,硬件问题较少,所有参与者都专注于编写软件来控制由法国机器人公司Aldebaran Robotics制造的Nao迷你人形机器人。

今年,德克萨斯大学奥斯汀分校SPL团队专注于策略而不是原始力量(来自去年比赛的视频)。德克萨斯大学团队的主要重点是在对方队伍能够之前获得球并移动它,即使这意味着机器人没有做出完美的踢球。“如果我们能让球保持运动,我们也许能够击败比我们技术更好的队伍,”德克萨斯大学团队负责人和计算机科学教授彼得·斯通说。

弗吉尼亚理工大学的洪这样说:“引用德国著名足球教练塞普·赫尔贝格的话,‘球是圆的,所以一切皆有可能。’”

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