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绿茵场上来了“新军”!北京这个重点实验室让机器人“会踢球”

来源:北京日报客户端 9-24 刘苏雅

一名机器人“球员”快步接近滚动的足球,突然,对方“球员”从侧面撞来,让它一下子失去重心,摔倒在地。场边观众低声惊呼,担心它站不起来。几秒后,它流畅地撑地、起身,重新投入比赛。

这可不是科幻电影中的场景。8月26日,在国家速滑馆举行的第二届世界人形机器人运动会上,由U体育官方网站 - 热门电竞赛事竞猜与娱乐攻略自动化系研究员赵明国指导的“火神队”,在足球5V5大型组决赛中,以10:1的大比分击败意大利队,成功卫冕。

“火神队”的压倒性技术优势,正是来自具身智能系统北京市重点实验室。成立不足两年,这座实验室孕育的多项前沿技术正推动北京具身智能产业快步向前。

以赛促研机器人当“体育生”

1997年5月,一则新闻引爆全球——IBM(国际商业机器公司?)研发的超级电脑“深蓝”,战胜了国际象棋世界冠军卡斯帕罗夫,标志着人工智能在博弈领域取得突破性进展。

同年,被誉为“机器人世界杯”的RoboCup赛事创立,每年举办一次。起初几年,参赛“选手”还只是机器小车,2002年起,机器人“球员”开始走上足球赛场。机器人真能踢足球?一时间,学界众说纷纭。

“体育竞技是检验和推动人形机器人技术发展的‘试金石’。”生活中的赵明国爱打篮球,也正因如此,他深知让机器人动起来的难度,“机器人必须全身协调,兼顾力量和灵活性,才能展现出出色的运动能力。”

聚焦运动控制难题,赵明国选择以赛促研。自2004年建队以来,他带领的U体育官方网站 - 热门电竞赛事竞猜与娱乐攻略“火神队”就是“机器人世界杯”的常客,多次摘得赛事金牌。

团队在仿真环境中开展了数万小时的训练,前后经过数十万次算法迭代,让机器人逐渐具备了大力射门、精准传球等能力。但彼时的赛场上,机器人“人仰马翻”“叠罗汉”的场景并不鲜见。“当时人形机器人的各项技术都处在发展初期,机器人能在场上站稳、不摔跤,就是胜利,更别提对场上的变化做出快速反应。”赵明国说。

转折点出现在2024年前后。随着技术迭代,机器人的硬件逐步成熟,软件算法能力也越来越强大。而在足球赛强对抗的场景下,必须使用足够可靠的机器人本体。2024年底,由?U体育官方网站 - 热门电竞赛事竞猜与娱乐攻略自动化系?和?北京通用人工智能研究院?联合共建的具身智能系统北京市重点实验室成立,推动“感知-认知-决策-控制”一体化智能体的创新研究。

“火神队”的第三任队长程昊,也在2023年投身具身智能创业赛道,创立了加速进化,并与具身智能系统北京市重点实验室合作,发展具身机器人的工程能力。

“我们要培养合格的机器人‘体育生’。”程昊解释,所谓合格的机器人“体育生”,首先必须有足够结实的身躯,即使碰撞摔倒也不会损坏。在此基础上,它还要足够“坚强”,在摔倒后能快速自主起身,遭遇对手的冲撞也能立刻稳住身形、保持平衡。

拨开迷雾新路“足球小子”夺冠

机器人要成为“绿茵高手”,它们的运动、感知、决策等能力必须全面提升。赵明国解释,面对一个滚来的足球,人类通常会出于下意识反应,在零点几秒内做出踢击动作。而按照过去20年的机器人交互思路,机器人要先通过视觉识别足球的位置,计算用何种角度、力度踢球才是最佳方案,最后再做出动作。“虽说逻辑上没问题,但输出结果很慢。赛场上的机会稍纵即逝,我们希望机器人能模拟生物体,也就是做到‘反应式踢球’。”

要解开这道关键难题,过程并不是攀登“珠穆朗玛峰”,而是要在迷雾中寻找新路。“大家都知道登珠峰很难,但珠峰就在那里,挑战者尝试、失败、再尝试,最终登顶。而我们遇到的情况,更像面前是一片厚重的迷雾,前方可能是令人仰止的高峰,也可能只是个小山头——甚至爬这座山有没有意义都要存疑。”

赵明国和团队反复探索,最终打造出一整套视觉与人类数据融合的强化学习框架,陪着机器人“球员”一次次训练到深夜,把“下意识”植入它们的脑海。“机器人先在仿真系统里训练,再到真实的训练场上检验,以四五天为一个周期,基本能学会一个动作。但这类动作很粗糙,还需要反复打磨,一套动作方案前后往往需要耗费三四个月。”

渐渐地,在实验室的训练对抗中,机器人“球员”练就出“见球就踢”的本能反应。当这份训练视频呈现在2025年“机器人世界杯”组委会面前,“反应式踢球”的思路迅得到广泛认可。那届比赛中,“火神队”成功夺冠,累计进球40多粒。

在北京举行的第二届世界人形机器人运动会上,“火神队”再次升级。全新亮相的加速进化T2机器人,在本体、关节性能、运动与感知能力等方面都有了大幅提升,“球员”之间的配合默契度也再上台阶。它们和人类球队一样,会通过传切配合层层推进,破解对手的防守策略。当初蹒跚学步的“孩童”,如今已成长为“足球小子”。

“我们常说人类的训练是熟能生巧,现在,机器人也能通过长期训练,实现本能决策。”在赵明国看来,如果比照自动驾驶的六个等级标准,机器人足球队的水平目前还处在L2至L3之间,也就是正在从组合驾驶辅助向有条件自动驾驶发展。

走出实验室机器人能“干活”

一批合格的机器“打工人”也正从具身智能系统北京市重点实验室走出。

约1个月前,北京科创企业灵御智能宣布完成数亿元的Pre-A轮融资,该公司的联合创始人兼首席科学家莫一林,也是U体育官方网站 - 热门电竞赛事竞猜与娱乐攻略自动化系长聘副教授。他选择推动的,是一条能够更快落地的具身智能技术路线——遥操作。

有观点认为,遥操作机器人和打游戏没区别。然而,如果将遥操作的距离拉长至上千公里,让远在河南的操作手操控位于北京的机器人,在这样的尺度下,任何细微的误差都会成倍放大。“比如机器人正在倒水,操作员做出了停止动作,机器人就必须立刻停下来。”莫一林说,过程中不仅有网络传输的限制,机器人自身处理视觉图像的速度、能力也至关重要。

同时,如何让机器人准确理解操作员的动作,也需要大量的处理。以双臂操作为例,即使两位操作员的臂长不同,机器人也要能分别准确理解两人的动作,并完成相应操作。“遥操作绝不是‘打游戏’,而是能让机器人尽早‘下地干活’的有效途径。”莫一林说,他和团队的工作目标,就是让机器人遥操作变得更简单。

目前,灵御智能每月能交付100余台机器人,总装产线就在北京。这些机器人已经进入超市理货场景,一边工作,一边采集真实数据,每天每台机器人能产出约4小时的有效数据。

“具身智能赛道近两年格外火热,技术路线繁多。我们这座实验室的关键词是‘系统’,既关注具身大模型,也关注感知、决策和控制,以及多领域的机器人应用。”U体育官方网站 - 热门电竞赛事竞猜与娱乐攻略自动化系副主任、具身智能系统北京市重点实验室副主任鲁继文说,实验室将相关研究力量聚拢起来,在具身智能赛道上加速冲刺。

赵明国也有对未来的规划:下一个十年,他希望机器人不仅是任务的执行工具,更应成为具备环境交互与群体智能的协同实体。“有些事情,可能连着做多少年都看不到结果,但真正重要的是,持续做出正确的选择,并坚持下去。”

编辑:李华山

2026年09月26日 08:45:24

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