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未来的机器人能参加足球赛？这不是梦！

科普中国微平台 2016-12-09 浏览243次

12月9日是世界足球日。足球的魅力，永远令人激情澎湃。场上踢球的你，是否曾经掳获了许多少女的心？今天，主角若是换成机器人，魅力是否依旧？假如，机器人也来参加足球赛，那会是怎样的一种场面？是否好玩有趣？是否精彩连连？未来，这有可能实现吗？

机器人踢足球早有先例

自1956年，在达特茅斯学院上诞生以来，“人工智能”这门新的科学领域，经过几十年的坚持不懈的发展，已经取得了一系列举世瞩目的成就。1997年5月，IBM深蓝在国际象棋中第一次击败人类世界冠军卡斯帕罗夫，颠覆了人类对人工智能之前的认知。1997年7月4日，美国宇航局的探路者号成功着陆，在火星表面部署了第一个自治机器人系统——旅行者。2016年，机器人alphago打败人类围棋世界冠军李世石，将人工智能与人类智能对决的可能性无限延伸。这也使得人们对人工智能未来能做什么，产生了更大的好奇和期待。比如，未来，机器人可能参加足球比赛吗？如果参加，会发生什么样有趣的事情呢？

其实，和其他人工智能的进步成果相似，机器人足球也在不断的经历尝试和改进。1992年，加拿大英属哥伦比亚大学的Mackworth教授第一次提出机器人踢足球的想法。与此同时，远在日本的一些科研工作者也在致力于机器人足球的研究。他们在1993年6月在东京举办了第一场机器人足球赛。在赛事过后不到一个月，由于效果显著，有许多国际上的科研工作者希望扩大机器人联赛的影响，将其升级为国际联合项目。在这个时代背景下，诞生了机器人世界杯（Robot World Cup），机器人足球正式成为世界性的研究内容。

机器人足球赛是怎样的？

机器人足球比赛的意义在于促进人工智能、自动控制、决策生成、传感设备等等很多科学领域的交流和探讨，同时，也是对最新科研成果的检验。机器人足球赛的一个比较具体的目标是，希望在未来50年的时间内，能研究出击败人类足球队的机器人足球队。这个目标很具有挑战性，不仅要克服图像识别、自主学习、联合决策等机器学习领域的难题，还要克服自动控制、平衡、移动等自动控制领域的难题，甚至还要解决材料、动力、通讯等等一系列人类足球运动员不需要考虑的问题。

机器人足球赛的主要类型分为半自主型（MIROSOT）、全自主型（ROBOSOT）、类人型（HUROSOT）、仿真型（SIMUROSOT）四种类型。目前机器人足球赛，与大家看到的人类足球赛还是有很大区别的。比赛用球也不是真正意义上的足球，要比真正的足球小得多，不同类型的比赛用球大小也不一样，比如乒乓球或者网球那样。因为目前的科技水平，机器人还无法像人类一样灵活控制足球。双足机器人的站立、行走、以及自动平衡，现在依旧是机器人领域研究的难题。所以，现在选用较小的机器人，这样对双足要求比较低，运动和平衡能力更易自主控制。

未来，会有无数的机器人“C罗”“梅西”诞生

目前，机器人已经能够参加乒乓球和羽毛球比赛，虽然和人类运动员的水平，还有很大的差距，但是已经是在真实场地，相同规则下与人类竞技。但是由于足球运动本身固有的特性，对足球机器人的要求更高，比如感知、平衡、协作、决策等等。机器人真正的像人类一样参加足球赛事，还有很长的路要走，这中间需要克服很多学科的研究难点。机器人研究本身被誉为智能科学的皇冠，它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。

人类的科技在不断的发展，把很多曾经以为不可能的事情变为可能。相信真正的足球机器人，会在未来实现，到时将是一个非常有趣的场景。高科技集成的机器人，会将足球赛变成一场科技的较量，会有很多的机器人C罗、机器人梅西诞生。只是，不知道那时候人类对足球的热情，是否还像现在一样狂热。

编辑：纪阿黎

(专家：李长亮，中国人工智能学会、中国科学院自动化研究所，科普中国微平台原创首发)