会踢足球的机器人
1。能踢足球的机器人亮相山东日照 1月8日,一个能踢足球的机器人在山东日照经济开发区正式通过专家鉴定。该机器人身高60厘米,体重不足5公斤,除了能像人一样在平地站立、直线行走、侧移之外,还能做出单脚站立、踢足球等较高难度的动作,其行走速度可达每秒一步。 2。1997年,一台名为“深蓝”的计算机战胜了国际象棋世界冠军卡斯帕罗夫,举世震惊:机器战胜了人类! 2007年6月14日至17日,在美国旧金山举办的第十二届国际机器人足球联盟(FI鄄RA)世界杯机器人大赛中,哈工大机器人足球队在众多参赛队伍中脱颖而出,获得了该项目的世界杯冠军。 技术的发展,从来都是超出我们的想象。是否想到,会不会下...全部
1。能踢足球的机器人亮相山东日照 1月8日,一个能踢足球的机器人在山东日照经济开发区正式通过专家鉴定。该机器人身高60厘米,体重不足5公斤,除了能像人一样在平地站立、直线行走、侧移之外,还能做出单脚站立、踢足球等较高难度的动作,其行走速度可达每秒一步。
2。1997年,一台名为“深蓝”的计算机战胜了国际象棋世界冠军卡斯帕罗夫,举世震惊:机器战胜了人类! 2007年6月14日至17日,在美国旧金山举办的第十二届国际机器人足球联盟(FI鄄RA)世界杯机器人大赛中,哈工大机器人足球队在众多参赛队伍中脱颖而出,获得了该项目的世界杯冠军。
技术的发展,从来都是超出我们的想象。是否想到,会不会下一个10年后的世界杯足球赛上,参赛的一支球队由机器人组成,再次上演一场“人机大战”呢?一切皆有可能! 但是,现在,机器人也能踢球?很多人觉得不可思议:它们长啥样?这些足球队员们是怎样踢球的?真是用脚在踢吗?它们怎样配合的? 带着这些疑问,记者采访了国际机器人足球联盟副主席、哈工大类人型足球机器人系统课题负责人洪炳镕教授,也有幸见识了这些“冠军球员”们现场踢球的精彩表演。
———类人型足球机器人——— 第一眼看到,就让人惊艳——整个外形像极了动画片中的“变形金刚”,而且很懂礼貌:在工作人员的指挥下,集体向我们弯腰“问好”。 称其“类人”,此言不虚,虽然个头儿不高,约35厘米,外壳为金属和塑料相结合而成,但形体结构跟人相仿:有脑袋,有胳膊有腿……四肢健全,胳膊由3个电机组成,而腿则有5个电机,整个身体一共有16个4伏小电机。
这些电机可是每一个身体动作完成的物质前提,与其说“它抬起了胳膊”,不如说“它胳膊上的电机工作了”。靠着这些电机,屈膝、伸胳膊伸腿,对它们来说小菜一碟。它们背后都吊着一个小尾巴似的蓝牙无线信号接收端,用来接收主控机的各种指令,洪教授说以后会放到头上,那样的话,脑袋则名符其实成了“大脑”了。
当然,堂堂一个足球队,哪里少得了教练——主控机系统:一台装有各种指令的电脑,它的另一端连着悬在球场上方的监控摄像机。与人类足球不同,比赛中,这“教练”手伸得有点长了:从是否抬腿踢球,到谁踢这个球……一切都由它说了算,所有“球员”都受它指挥。
———六大疑问——— 怎么识别“队友”? 球场上风云变幻,认识周围环境是踢球的关键:怎么识别“队友”?怎么识别这移动着的是球?球门在哪里……这一切有赖于主控机系统上的“全局视觉系统”。
球场上方的摄像机是整个球队的“眼睛”,通过它,整个球场现场信息进入主机,“全局视觉系统”将之转化为一个数字坐标系,对整个区域进行精确定位。 同时,根据“球员”头顶所标色块的不同,主机将它们分为对方、我方,并会将这些“球员”编号,一一识别。
这种识别,也包括对球的识别,球不过是一个特殊的“点”。 开赛之后,在主机“眼里”,整个球场就是一个坐标系,球员和球、球门等就是这些坐标系中或动或静的“点”。通过“全局视觉系统”,主机实时的分析球场信息,发出指令,指挥“我方球员”在“坐标系”内“冲锋陷阵”:追球、拦球、配合……看起来好像“球员”长了眼似的,实质上,“球员”们的一举一动都受主机“摆布”,即使同一方的“球员”,彼此间也是没有任何“感情”可言的。
可见,表面看是球员“认识”周围环境,事实上是主机“坐观全局”。 怎么踢球? 说到机器人踢球,很多人会想到这样的情形:方块盒子,像吸尘器似的贴着地面移,碰到球后将球撞到一边——“整个一打台球”……不过这都是若干年前的“老皇历”了。
类人足球机器人真的是在踢,用脚踢。 一旦与球达到合适距离范围,“球员”背后小尾巴似的蓝牙无线信号接收端,就会接到主控机的踢球指令,机器人立即调用体内存储的踢球程序,对准足球,执行踢球动作。
其踢球动作迅速:抬腿——伸脚——我踢,也就1秒左右。当然,效率也高,几乎是百发百中,弹无虚发。由于身体重心放在一条腿上,为防摔个“狗吃屎”,同时还要挥动双臂,以保持身体平衡。 不过,毕竟是机器,它们每次的踢球动作太“标准”了——每次抬脚的高度、角度一模一样。
但这是可以在赛前进行调整的,之后,球员们就会“不厌其烦”的执行新“标准”了。 怎么拦球? 所谓“攻守兼备”,球场上,光会踢球还不行,还要会拦球,所以,守门员就要“辛苦”一点了。 球一旦接近球门,像“球员”们踢球一样,“守门员”会接到主控机的守门指令,它将立即调用体内存储的守门程序,执行守门动作。
它的“必杀技”就是劈腿,跟个体操运动员似的,标准的贴地180度劈腿。好在机器人踢出的球,都是贴着地面滚,飞不起来,“守门员”的腿又足够“粗壮”,顺利拦球就不在话下了。 但是,“守门员”怎么知道球是从哪个方向“冲”过来的,有没有劈腿劈个空,球却从旁边滚入球门的情形吗?其实,每次执行拦球指令前,主机还会发出一条指令,指挥“球员”迅速把拦球的角度调整好。
只要能赶在球“袭来”前劈腿,拦球就是十拿九稳的。 怎么爬起来? 足球比赛,哪能没个跌跌撞撞的!一般机器人倒下后很难起来,而足球机器人倒地后,则会自动起立:脚贴地—曲膝—双臂按地—身体前挺—起身—直立,整个过程只有3秒左右,动作几乎和人一模一样。
与踢球、拦球等动作不同,“倒下自动站立”是足球机器人的“本能”,不需要经过主控机“下诏”。原来,在机器人体内,置有倾斜传感器,它的作用是:一旦机体符合倒下的角度范围,就会自动调用体内芯片中存储的站立程序,执行站立动作。
其实,无论是踢球、拦球还是自动站立等动作都是一种复杂动作,而这些动作的完成,都是事先将完成这些动作的程序存入体内芯片中。只不过,前二者靠主机适时发出指令“唤醒”,而“倒下自动站立”则靠身体内的倾斜传感器来“唤醒”而已。
怎么合作? 比赛正酣:球来了,机1立即冲过去踢——机2接着又是一脚——球滚向球门……而这一切,都是在没有人的指挥下进行的。 如此瞬息万变,它们竟也能“心有灵犀”,配合默契。 表面上看,是机器人的自主行为,而在背后,这一切都是“教练”———主控机“指挥有方”:通过“眼睛”,将球场的变化传回电脑,实时分析场地的具体形势,依靠电脑内的“自主决策系统”,迅速选择出球员,同时向该球员发出奔跑指令和踢球等指令,类似于喊:“球来了,1号球员快踢。
”待该“球员”执行指令后,根据球场变化,主机会接着分析并发出其它指令。而这种指令不间断的发出,各个“球员”接收各自指令,并采取相应行动,从而达到互相配合的目的。 正是基于这种“本事”,“球员”们才能在无人状态下互相合作与协调踢球。
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