雖然這個(gè)世界可能不是百分百同意這個(gè)說(shuō)法，但是人們愛上足球的理由真的有很多，熱血、激情、殘酷、好奇、充滿了無(wú)限未知的可能……
因此研究機(jī)器人的科學(xué)家們?cè)缇投⑸狭诉@項(xiàng)運(yùn)動(dòng)，最早的機(jī)器人足球比賽從上個(gè)世紀(jì)90年代就開始了。不過由于這類比賽是仿真式的，因此賽場(chǎng)面積也不大(國(guó)際規(guī)定是1.5米×1.3米)。
盡管足球機(jī)器人隊(duì)伍已經(jīng)非常常見了，但是當(dāng)荷蘭埃因霍溫理工大學(xué)的機(jī)器人專家說(shuō)，他們搞出了一支能自行踢足球的機(jī)器人隊(duì)伍時(shí)，你沒辦法不對(duì)它留下深刻的印象。
緊接著你就會(huì)有一連串的問題浮現(xiàn)在大腦中:機(jī)器人是怎么自主踢球的?它們又是如何組團(tuán)踢球的?研究人員為什么要搞這樣一個(gè)發(fā)明?在回答這些問題之前，我們先來(lái)看看這個(gè)機(jī)器人長(zhǎng)什么樣子。
埃因霍溫理工大學(xué)的足球機(jī)器人截圖來(lái)自Wired(下同)
機(jī)器人的頭頂有一個(gè)攝像頭，與攝像頭相對(duì)的是一塊小拋物面鏡，允許它環(huán)視四周(大概范圍是6米)。而在機(jī)器人胸口的部位，研究人員安裝了一臺(tái)Kinect相機(jī)(Kinect是微軟發(fā)布的一款體感周邊外設(shè))，這臺(tái)相機(jī)能夠讓機(jī)器人建立一個(gè)關(guān)于足球和其他障礙物的三維圖像。以上兩個(gè)部位捕獲的識(shí)別和定位信息將通過機(jī)身安裝的工業(yè)計(jì)算機(jī)結(jié)合在一起。
這款機(jī)器人在足球場(chǎng)上的移動(dòng)主要依靠一種特殊設(shè)計(jì)的輪子，這種輪子能讓它在任何方向上進(jìn)行平穩(wěn)移動(dòng)。當(dāng)有球過來(lái)或者需要主動(dòng)接近球時(shí)，機(jī)器人可以利用底部的小端口把球抓住。
具體來(lái)說(shuō)，機(jī)器人底部的端口內(nèi)有一個(gè)可以上下移動(dòng)的控制桿。當(dāng)機(jī)器人向下移動(dòng)控制桿時(shí)，它的“腳”會(huì)擊中球的底部，向上把球踢出。而當(dāng)它向上移動(dòng)控制桿時(shí)，另一個(gè)用于傳球的部件則允許機(jī)器人把球保留并找機(jī)會(huì)傳給場(chǎng)上的其他同伴。
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這個(gè)控制桿雖然看起來(lái)很小，但是該設(shè)計(jì)允許機(jī)器人以每小時(shí)40公里的速度踢球。此外，機(jī)器人機(jī)身里安裝有兩個(gè)主動(dòng)電機(jī)(Activemotors)，為其發(fā)揮自主踢球技能提供動(dòng)力。
因?yàn)樽闱蚴且豁?xiàng)特別強(qiáng)調(diào)團(tuán)隊(duì)協(xié)作的運(yùn)動(dòng)，那么這個(gè)機(jī)器人在場(chǎng)上是如何跟隊(duì)友溝通的呢?
答案是先分工。就像人類足球運(yùn)動(dòng)員那樣，研究人員給每個(gè)機(jī)器人球員也設(shè)定了角色，比如攻擊型和防御型，但這種角色并不固定，機(jī)器人可以視場(chǎng)上情況自動(dòng)進(jìn)行調(diào)整。舉個(gè)例子，
假如其中一個(gè)球員原本的設(shè)定是防守，但它可能從對(duì)手機(jī)器人那里偷到了球，之后它可以自動(dòng)轉(zhuǎn)換成進(jìn)攻的人去射門。
有了各自預(yù)先要承擔(dān)的角色之后，足球機(jī)器人在場(chǎng)上需要及時(shí)與隊(duì)友進(jìn)行交流以把握進(jìn)攻時(shí)機(jī)。在這個(gè)問題上，它們靠主機(jī)連接Wi-F來(lái)傳遞信息。
“不管有沒有明確的進(jìn)攻想法，場(chǎng)上的機(jī)器人會(huì)通過WIFI交流。”這支足球足球機(jī)器人隊(duì)伍的負(fù)責(zé)人Kuijpers說(shuō):如果其中一個(gè)有了組織一次進(jìn)球的想法，那么它很可能會(huì)接到來(lái)自隊(duì)友的球，然后剩下的人也開始移動(dòng)到各自最佳的位置上去做準(zhǔn)備，進(jìn)而實(shí)施攻擊計(jì)劃。”
這是一個(gè)非常具有挑戰(zhàn)性的案例，因?yàn)槟銦o(wú)法預(yù)測(cè)足球場(chǎng)上會(huì)出現(xiàn)什么情況。根據(jù)Wired記者在足球比賽現(xiàn)場(chǎng)的描述，埃因霍溫理工大學(xué)的機(jī)器人表現(xiàn)很出色，尤其是彼此之間的協(xié)作。Kuijpers和他的研究人員目前正在尋找讓這支機(jī)器人隊(duì)伍贏得RoboCup比賽的辦法。
除此之外，研究人員也想通過該項(xiàng)目探索一個(gè)問題，即如何讓機(jī)器人學(xué)會(huì)在混亂中進(jìn)行交流與合作，因?yàn)樗玛P(guān)下一代智能協(xié)作機(jī)器人的未來(lái)。
就目前而言，機(jī)器人大多是獨(dú)處的“物種”，被固定在制造等行業(yè)的有限空間中。但隨著機(jī)器人變得越來(lái)越復(fù)雜，并且慢慢離開工廠，它們互相協(xié)作的場(chǎng)合將變得越來(lái)越多，強(qiáng)大的感應(yīng)能力和不間斷的溝通能力的重要性就凸顯出來(lái)了。
而踢足球能夠大大延伸機(jī)器人的能力極限，因?yàn)檫@項(xiàng)運(yùn)動(dòng)要求它們能夠進(jìn)行“模式識(shí)別”、“自主定位”、“快速行走”和“智能決策”。對(duì)機(jī)器人的能力升級(jí)來(lái)說(shuō)，足球無(wú)疑是一種非常好的選擇。
原標(biāo)題:機(jī)器人會(huì)踢足球沒什么稀罕的，關(guān)鍵是這支隊(duì)伍能夠自行組團(tuán)踢
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