一支世界杯冠军球队与它的清华“教练”
在中国人形机器人创业热潮的背后,一位坐了二十多年冷板凳的科学家与他的一百多名学生,打造了一支机器人世界杯冠军球队。
南方周末研究员 丁莉
责任编辑:顾策
“ 你要做繁荣的推动者,而不是等它繁荣了,再跑来借势。 ” 赵明国对南方周末说。
赵明国是清华大学自动化系研究员、机器人控制实验室主任。 他长得又 高 又 瘦 , 留着板寸头,戴着方框眼镜 。 他在 2003 年留校任教,一手组建并带大了 “ 清华大学火神队 ” 。这支队伍 自 2004 年起参加机器人世界杯( Robot World Cup ),最近两年连续卫冕类人组冠军 。
这支队伍累计的一百多名学生队员,现在都成了中国具身智能领域的弄潮儿。其中,程昊创办的公司加速进化甚至改写了机器人世界杯 比赛 规则, 它的机器人成为官方标准平台, 被八成参赛队伍使用。
以机器人为代表的具身智能,眼下正在迎来最好的发展年代。在这之前,赵明国和火神队坐了二十多年的 “ 冷板凳 ” 。他淡淡地说, “ 既没有经济的窘迫,技术上也没有遭遇 ‘ 被堵死 ’ 的局面,它只是发展得慢而已。 ” 从象棋盘到足球场
“深蓝”赢下国际象棋冠军后,科学家们认为,人工智能面临的下一个问题是踢足球,机器人世界杯由此诞生。2004年清华大学火神队组建时,日本站在人形机器人研究与赛事的中心,中国不过是个“初来乍到”的边缘角色。
1996 年,在计算机 “ 深蓝 ” 与国际象棋冠军加里 · 卡斯帕罗夫的首次对弈中,人类险胜。同年,另一场竞赛也在紧密筹备中,机器人世界杯国际联合会成立。科学家们认为,象棋的问题一旦解决, AI 下一个要征服的应当是足球。
1997 年,卡斯帕罗夫认输 ,“ 深蓝 ” 以 3.5 比 2.5 赢下人机大战。三个多月后,首届机器人世界杯在日本名古屋举行。
加拿大不列颠哥伦比亚大学教授艾伦 · 马克沃斯( Alan Mackworth )在 1992 年最早提出,将足球赛作为人工智能和机器人学科的共同标准难题,因为它将机器人需要的诸多复合能力都囊括了进来 —— 感知、决策、控制、交互、协作以及对高动态、不确定性环境的实时反馈,这些能力在日后都可以向其他行业应用迁移。
这一想法迅速在日本落地, 1993 年东京发起了一项比赛 Robot J-League ,它随后被扩展为一个国际项目,改称机器人世界杯。 该赛事 诞生后的短短几年间,世界最知名的公司如索尼、微软、三星、库卡机器人、路易威登等都为它提供了赞助。
这一时期,作为 “ 机器人霸主 ” 的日本还站在这项赛事圈的核心,而中国直到 2006 年才成为机器人世界杯国际联合会认定的五大国际赛区之一。
在中国,清华大学较早就参与到这项赛事中,计算机系教授孙增圻早在 2001 年就带领 “ 风神队 ” 参与机器人世界杯并取得冠军,但风神队参加的是仿真组,即让算法在一个完全虚拟的 “ 足球场 ” 上模拟参赛。教会机器人面对充满随机性和不确定性的真实世界显然更难,中国团队在硬件组一直缺席,直到赵明国博士后出站。
赵明国本科与博士均就读于哈尔滨工业大学机械电子工程专业。 21 世纪初,国内机器人研究刚刚兴起,清华大学设立了一个机器人重大研究项目, 2001 年赵明国博士后进校后,便在其中负责控制性能。
这个项目缔造了中国第一台仿人机器人 THBIP-I , 身高 1.72 米、体重 130 公斤 , 初具 “ 规划 - 协调 - 执行 ” 三层大小脑雏形,但它一小时只能走几十米。而同一时期的日本 ASIMO 已经开始攻克动态奔跑和复杂的全身运动,跑步速度达到 6 公里 / 小时。
2003 年,赵明国博士后出站便留校任教。清华大学自动化系希望从教学角度切入,将学生培养与课题研究串起来。赵明国很快就想到了机器人世界杯 —— 作为国际比赛,其规格高、影响广,对学生来说是难得的锻炼。
那时,机器人还是一个冷门的方向,它周期长、出成果慢,赵明国从自动化系的机器人控制实验室抽调了几名学生,自动化系其他老师也各派了一些研究生,凑齐了能上场的阵容。
队伍总得有个名字,赵明国想到了希腊神话中的 “ 火神 ” 赫菲斯托斯 —— 众神的工匠,司掌火焰和工具锻造,与他们 “ 造机器人 ” 这件事十分贴切。因此,队伍被命名为 “ 火神队 ” 。
校委会给他们批了一笔经费,从日本买回来 16 台索尼 AIBO 机器狗。今天,宇树 Go2 机器狗入门款价格只有几千元 。 但当年,一台 AIBO 折合人民币大约 1.5 万元。
就这样,兵马钱粮齐备,赵明国与他