機器人足球RoboCup世界杯介紹

2024年3月15日發(作者：工作經驗交流)

機器人足球RoboCup世界杯介紹

機器人可以踢足球，而且還舉辦了機器人的足球世界杯，下面由店鋪為大家介紹

RoboCup足球機器人世界杯，希望大家喜歡!

RoboCup足球機器人世界杯簡介

在人工智能和機器人學的歷史上，1997年被銘記為一個轉折點。1997五月，IBM深

藍在國際象棋中擊敗人類世界冠軍。四十年的挑戰，在人工智能方面取得了一個成功的成

果。1997年7月4日，美國宇航局的探路者號成功著陸，第一個自治機器人系統——旅

行者，被部署在火星表面。和這些進步成果同樣，RoboCup比賽向能夠擊敗人類世界杯

冠軍隊的足球機器人發展邁出了第一步。

機器人踢足球的想法是由Mackworth教授(加拿大英屬哥倫比亞大學)于1992年首次

提出的。

同時，一些日本的研究人員也在致力于以機器人踢球來推動科學技術發展的事情。并

于1993年六月在東京發起一場名為Robot J-League的機器人足球賽。在賽事過后不到

一個月內，有許多日本以外的科研人員呼吁將這一賽事擴大為國際聯合項目。于是，機器

人世界杯(Robot World Cup) 應運而生，簡稱RoboCup。

RoboCup足球機器人世界杯比賽分類

RoboCup足球賽分為5個組。

小型組：

小型組機器人足球是機器人世界杯的一部分。小型組(或者又被稱為F180)機器人足球

集中解決多個智能機器人間的合作問題以及在混合集中分布式系統下高度動態環境中的控

制問題。

中型組：

中型組機器人直徑小于50厘米，機器人可以使用無線網絡來交流。比賽旨在提高機

器人的自主、合作、認知水平。

類人組：

在類人組中，具有人類相似外觀及感知能力的自主機器人會進行足球比賽。類人組以

外的類人機器人感知世界外觀的任務可以通過非人類的距離傳感器來簡化，而類人組中的

機器人則不行。除了足球比賽，還有技術挑戰。類人組的眾多研究問題中包括：動態行走、

跑步、平衡狀態下踢球、視覺感知球、其他機器人球員、場地、自定位、團隊比賽。幾個

世界頂尖類人機器人將在RoboCup類人組中進行比賽。

標準平臺組：

標準平臺組是一個機器人足球組，所有的團隊使用同樣的機器人比賽。機器人的操作

完全是自主的，即沒有人為或者計算機的外在控制。現在使用的標準平臺是Aldebaran

機器人公司開發的NAO。

足球仿真組：

仿真組比賽不需要任何的機器人硬件，其關注的是人工智能和團隊策略。

RoboCup Rescue

RoboCupRescue機器人救援仿真系統是用計算機對真實的城市災難情況進行模擬，

如在地震發生時的仿真模擬環境中：房屋，建筑物等都倒塌了;道路、軌道和其他一些公

共交通設施都被毀壞了;基礎的城市設施比如電力，下水道系統也都被毀壞了;通信設施和

信息的傳播被中斷了，許多受害者被埋在倒塌的房屋下;地震引起的火災開始很快的蔓延;

救火隊因為水的供應很緊張不能有效的救火;消防車要通過的道路和停車的空曠地都被倒

塌的房屋碎片擋住了等場景。為了減小災難帶來的損失，參賽隊伍需要開發一支強有力的

救援智能體隊伍，在仿真系統提供的災難場景下進行有效的救援工作，并且盡快地營救受

傷的民眾，搶救人們的生命財產，把災難的損失降低到最低限度。RoboCupRescue仿真

是一個公開研究結果和源代碼的工程。世界上任何地區的研究人員都可以參加這個工程，

進行研究、娛樂、訓練和互聯網教育。這個工程在不同范圍的各種可能的發展，將會使我

們創造一個安全的社會，最終為人們實際的救援行動提供決策支持。

RoboCup@Home

機器人世界杯@家聯盟旨在開發服務和輔助機器人技術與未來的個人家庭應用的高

相關性。這是自主服務機器人國際上最大的年度比賽，是機器人世界杯計劃的一部分。一

組基準測試用來評估一個現實的非標準化的家居環境設置機器人的能力和表現。重點在于

以下領域，但不限于：人與機器人的互動與合作，導航和測繪在動態環境中，計算機視覺

和識別物體的自然光條件下，對象操作，適應行為，行為整合，環境智能，標準化和系統

集成。它與同一位置的機器人世界杯座談會。

RoboCup@Work

機器人世界杯工程組是機器人世界杯的一個全新的比賽項目，主要針對工業相關領

域內機器人的使用。它旨在促進研究和開發配有先進操縱器的新型移動機器人，使其能夠

運用到當前和未來的工業領域，與人類配合完成一些復雜的工作，主要包括前期的生產，

自動操作，組裝到整體的運輸。

RoboCup Logistics League Sponsored by Festo

機器人世界杯物流聯賽是一年一度的國際機器人大賽RoboCup的比賽項目之一。

它關注機器人在工廠物流方面的應用。秉承機器人世界杯的精神，該聯賽的目標是實現物

流領域的科技化，從而通過自主移動的機器人協調小組實現工業生產中材料和信息的靈活

流動。

機器人的任務是從倉庫中取出原材料，通過機械將它們按照特定的順序移動，并最

終傳送到目的地。每支參賽隊伍有三個機器人。每個機器人都在標準化的Festo機器人平

臺上制造，該平臺可以通過傳感器和計算機進行擴展。

2015年的聯賽將推出一個全新的挑戰。過去，生產機器是運用射頻識別技術的讀

寫裝置來模擬，該裝置上有指明機器狀況的信號。然而該技術使用的LLSF算法面臨的主

要批評是：僅通過觀賽實際上是不可能理解比賽的，即使配有信息展示和口頭解釋。因此，

2015年的聯賽用Festo的模塊化生產系統站(MPSs)來代替射頻識別裝置及其光信號。

MPSs是加工小型汽缸(如在汽缸上裝一個蓋)的小型生產機器。這些汽缸象征著工業生產

環境中的產品。通過這些產品的物理操控就可以理解貨物的運輸和生產順序。比賽場地將

是一般的聚氯乙烯地板，地板四周可能會有一些柵欄。

RoboCupJunior

機器人世界杯青少年組主要針對小學生和中學生。雖沒有規定最小年齡，但小學生

需要能夠在脫離成年導師的重要幫助下自己閱讀(以及為自己的機器人撰寫程序)。19歲以

上的學生不允許加入機器人世界杯青少年組的參賽隊伍。小學組和中學組年齡層的分水嶺

是14歲。團隊所有成員的年齡在14歲及14歲以下則被視為小學組;團隊有超過14歲的

學生成員則為中學組。組別公布日期定于7月1 日。導師或老師以及國家參賽代表有責任

遵循有關年齡規定。違反規定的隊伍在機器人世界杯青少年組比賽中或比賽后可以被取消

比賽資格。

RoboCup足球機器人比賽簡介

仿真組

這是一個在機器人足球比賽中最古老的比賽項目。仿真比賽專注于人工智能和團隊策

略的應用。參賽雙方編寫的軟件(代理)在一臺計算機上的虛擬足球場上踢足球。

該賽事分2 個組別：2D和3D。

小型組

小型組也是最古老的足球聯賽。它側重于智能多機器人在一個高度動態的環境中的合

作和控制，與混合的集中式、分布式系統的問題。

中型組

中型組的機器人直徑在50厘米以內，最多5個機器人上場踢足球。在足球場上類似

于一個規模化的人類足球場。所有傳感器都需安裝在機器人上。機器人可以使用無線網絡

進行通信。研究的重點是在計劃和感知水平上的充分自主性和合作性。

標準平臺組

在這個比賽項目中所有的團隊使用相同的(即標準)的機器人。因此，團隊專注于軟件

開發，而比賽使用的機器人是國家最先進的機器人。全方位視覺是不允許的，策略重點是

視覺資源共享、自我定位及球的定位。

該項目非常成功地取代了四足機器人聯賽，賽事使用機器人為索尼的愛寶(AIBO)狗機

器人，現在是基于畢宿五的NAO機器人(Aldebaran’s Nao)。

類人組

在人形機器人比賽中，使用的機器人有像人體一樣的機械結構，并相互配合完成踢球

的動作。動態行走、跑步、踢球的同時需保持自身平衡。還需視覺系統尋找識別球、隊員、

場線(用于定位)。并使用策略完成進攻。

聯賽分為3項，根據機器人的尺寸大小：青少年，孩子和成人。

RoboCup機器人世界杯創建背景

RoboCup機器人世界杯源于1992年,加拿大不列顛哥倫比亞大學的教授Alan

Mackworth在論文《On Seeing Robots》中提出訓練機器人進行足球比賽的設想。

同年10月，日本研究人員在東京《關于人工智能領域重大挑戰的研討會》上，對制

造和訓練機器人進行足球比賽以促進相關領域研究進行了探討，并草擬了規則和足球機器

人和模擬系統的開發原型。

1993年6月，日本研究者淺田埝(Minoru Asada)、YasuoKuniyoshi和北野宏明

(Hiroaki Kitano)等人決定創辦機器人比賽，命名為RoboCup J聯賽。隨后得到國際研究

者的響應，并擴展成國際性項目，改名為機器人世界杯，簡稱為RoboCup。

1997年8月，第一次正式的RoboCup比賽和會議在日本的名古屋與IJCAI-97聯合

舉行舉行，比賽設立機器人組和仿真組兩個組別，來自美、歐、日、澳的40多支球隊參

賽，觀眾達5000余人。

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