【核心提示】
从1946年计算机出现,到1997年机器人深蓝战胜人类国际象棋冠军卡斯帕洛夫,用了51年。同年,首届机器人世界足球杯赛(RoboCup)在日本名古屋举行。
RoboCup的设想是,用50多年的时间,使机器人足球队战胜人类足球队。
在向着这个终极目标进发的过程中,浙江大学的机器人足球队也有它们的小梦想,在机器人的足球世界中,出线、冲八强,甚至是夺冠。这个梦想,还有多远,而其间,又要面对什么样的波折和困惑?
“肯为我们机器人实体进行机械加工的厂家很少,我们最近才委托了一家校内工厂,不过可能需要一个半月才能完工,加上调试和可能出现的返工,时间很紧迫了。”浙江大学Robocup研发小组负责人熊蓉说,2005年机器人世界杯足球赛7月即将在日本大阪举行,工作组的20多名学生都在日以继夜地工作。浙大学子们对机器人足球队的期望,不亚于对中国男足的期望。
浙江机器人足球3年探路
昨天,记者探访了浙江大学Robocup开发小组的实验室。实力最强的仿真组机器人正在紧锣密鼓地在电脑上进行模拟训练,仿真组成员罗迪君说,仿真组机器人球队在去年葡萄牙里斯本举行的Robocup比赛中闯入前八名,今年的Robocup在日本大阪举行,这次希望能“保四争二”。
今年,浙江大学将第二次参加RoboCup小型实物组比赛,开发小组成员郭成果回忆,一年前,由于没有任何参赛经验,在去年的国际RoboCup比赛中,浙江大学队早早被淘汰了。过去一年中,小组成员通过国内各种大小赛事,从强队中学习了不少经验,机器人的“球技”比去年有了大幅度改进。希望今年能够从20支国际队伍中小组出线,冲击八强。
目前,国内仅有中国科技大学、浙江大学、清华大学等少数高校参加过RoboCup。
脑子入八强腿脚没出线?
“其实,我们机器人足球队‘脑子’不笨,去年就在仿真组中打入前世界排名前八强,但实物组机器人还不行。”浙江大学工控所工程师、RoboCup指导老师熊蓉表示,RoboCup比赛中,有两种比赛类型,“软件仿真”赛与“实物”系列赛,在软件仿真比赛中,通过电脑中的一个虚拟场地界面,双方虚拟球员进行自主对抗。“实物”赛系列则要求身高不超过18厘米的轮式机器人,在近20平方米的“微缩版”足球场上以5对5的方式进行真实对抗,5名轮式机器人球员自主配合,带球、截球、传球、射门、守门,还不能闯入禁区。
熊蓉说,“仿真赛”实为两个程序在电脑上的虚拟对抗,不需要考虑实际硬件的复杂性。浙江大学的仿真组仅仅参加了两届世界性比赛,就赶上了世界强队。实物机器人比赛不同,它考虑的不仅仅是人工智能程序的开发问题,而是集电路控制、机械制造、图像处理甚至生物医学领域先进技术于一身的庞大工程。
浙江大学实体机器人制作团队的近20名学生,分别来自控制、电机、热能、信电、生物医学等十多个理工科系。“要把这么多的元素整合到一个系统里,对机器人元配件的品质、机械加工的水平,都提出了很高的要求,如果制作过程是粗劣的,机器人有再好的‘脑子’,也使不出本事。”熊蓉老师说,目前机器人身上的许多高品质元配件在国内很难买到,“为了买到好的元配件,我们常常托人到美国、德国、瑞士去带。”
机械加工瓶颈难觅能工巧匠
始终困扰开发小组成员的最大问题,莫过于机器人的机械加工装配。“小组成员已经把机器人的电路控制、图像处理、人工智能系统等‘五脏六腑’都自行完成了,只需要按照图纸进行机械加工,但愿意这么做的厂家很少。”郭成果认为,足球机器人零件多,对加工的精度要求高,是造成机器人加工困难的最大原因。机器人装配得好坏,对机器人的场上表现有50%以上的影响。他们曾尝试过让社会上的一些加工点加工机器人,但成品都比较粗糙,会影响机器人的上场表现。
另一成员邢唯颉表示,目前杭州还是能找到许多加工水平高的工厂,但厂家一般只愿意接大批量、加工环节单一的业务,“我们每次都仅仅加工五六套机器人,每套机器人的零件都有一百多个,业务量小,耗时长,我们的经费有限,厂家的利润空间也不大,除非是看人情,否则厂家是不愿意接这样的活的。”邢唯颉深有感触地说,组里的同学还曾联系过“五金之都”永康的高水平师傅,但由于图纸的好多地方老师傅不能理解,两地相隔较远,沟通也有困难,所以不得不放弃。
目前,开发小组委托浙大校内一机械加工厂装配机器。熊蓉老师表示,这是目前能找到的加工装配质量最好的一家工厂。