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光阴的故事丨从跟跑到领跑 一支人形机器人足球队的21年

8月17日,在国家速滑馆“冰丝带”举行的2025年世界人形机器人运动会上,清华大学“火神队”与德国队展开5V5机器人足球决赛。

身披红色战袍的清华大学“火神队”机器人,以一记精彩的“大力射门”战胜德国队,引爆全场,并夺得冠军。

加上今年3月德国公开赛、7月巴西机器人世界杯上的胜利,“火神队”实现了年度三连冠,还刷新了中国机器人的最佳战绩。

这一切的背后,是一支队伍长达21年的坚守、创新与突破。

0.1秒制胜背后:

日夜攻坚迎来绝地反击

清华大学“火神队”队长 罗长盛:非常激动,能够在主场作战,在家门口的“冰丝带”里取得这样一块金牌,我们也算是为国争光啦。

机器人足球赛的较量,不仅是场上机器人“球员”的较量,更是背后科研团队的技术比拼。

此前在小组赛阶段,“火神队”曾以0比5负于德国队。面对强劲对手,“火神队”的创始人赵明国教授带领科研团队顶住压力,通过手机记录大量关键画面,逐帧分析,终于发现德国队的防守存在0.1秒左右的视觉识别延迟,火速调整进攻算法后,队长罗长盛带着大家熬了三个通宵修改代码、调试参数。

队员王与时在代码迭代中不断完善机器人“大力射门”的技能,让它们像人一样,使用足弓推射,接触面更大,控制也更精准。决赛中的致胜一球,正是这一技术的完美体现。

终场哨响,队员们将王与时高高抛起,共庆胜利。

清华大学自动化系研究员、“火神队”创始人 赵明国:以我们独创的技术,端到端、大力射门去踢进,这个就跟人类的比赛非常接近,而且前面是一个“人球分过”,再一脚大力射门,然后反弹进门。解说员都非常激动,说是机器人踢足球历史上载入史册的一个球。

用信念与热爱

点燃技术燎原之火

“火神队”的“绝地反击”,来自21年来不变的信念与热爱。赵明国教授在队员们身上,看到了当年在实验室里那个执着追梦的自己。

清华大学机器人实验室里,陈列着“火神队”五代机器人的演进历程。从最初仅50厘米高、动作迟缓的雏形,到现在1米以上、动作流畅的“球员”,它们见证着这支队伍21年的技术跋涉。

清华大学“火神队”队员 王与时:一开始的话,它就都做得非常小、走得很慢,现在我们基本上会做到1米以上,越来越接近人的尺寸,同时也在算法上,让它有更强的运动能力。

2000年,赵明国作为博士后入职清华,选择了在当时还较为冷门的领域:机器人研究。2004年,他与学生组建了“火神队”。一年后,他们带着手工打造的第一代机器人,首登机器人世界杯赛场。

赵明国说,第一次参加比赛的时候,感觉就是不懂、要去学习,把学生锻炼一下。主要目标是开阔国际视野,以跟随者的心态在做这件事情。

但赵明国和团队并没有止步于跟随,不放弃地持续攻关,不断实现技术突破。2008年,“火神队”获得世界杯亚军,如今已稳居世界前三位。

赵明国向记者展示了历年来参赛的合影,当年照片中的他,青春飞扬、眼里有光,嘴角总是挂着一抹明亮的微笑。

其中一张拍摄于2006年德国机器人世界杯比赛,虽然自己只有背影,但却是他最为珍视的照片。因为里面有他带的第一个博士生、硕士生,以及“火神队”首任队长。正是他们,共同绘下了“火神队”的火焰符号,那是一团火、一种信仰、一段青春,永远炽热、不熄。

让人形机器人的价值

远不止于一场足球赛

据介绍,早期比赛中,机器人普遍采取“宁可慢、不可摔”的策略,身后专门有保护员拉绳防摔,但这不仅影响比赛流畅,更让人怀疑是否背后有人遥控。

赵明国介绍,他们做了很多工作,去保证机器人硬件的强度,去掉后面的保护人,让机器人能够快速自主爬起。

后续迭代中,人形机器人反复历经严苛测试:被10公斤重球撞击、100次摔落、连续20场对抗测试,依然能保持运行。如今,新一代机器人已基本实现“皮实耐摔”。

然而,让机器人自主踢球远非易事,需完成找球、接近、对准、射门等判断,每个动作都依赖大量算法支撑。

为什么训练机器人踢足球?

赵明国说,机器人要想进入家庭,得先学会安全又可靠地跟人打交道。而踢足球就是个很好的练习——场上变化快,需要灵活配合和快速反应。如果机器人能搞定球场上的各种问题,将来适应家里更复杂的环境就会容易得多。

在赵明国的推动下,今年机器人世界杯完成从2V2到5V5的升级,比赛对抗与观赏性大幅提升。而比赛制变革更深的,是对“机器人为何要踢足球”的重新理解。

清华大学自动化系研究员、“火神队”创始人 赵明国:它对环境的感知能力、基本的运动能力,怎么去分解任务、推理任务,多机器人如何协调,这些技术都得到一些原始的验证和体现。跟拓荒是一样的,留给大家的发展空间非常多。

21年,从青丝到白发,从一个人到一群人。“火神队”的光阴故事,是关于坚持、热爱与未来的故事。夺冠从来不是终点,让技术落地、真正服务于人,才是他们不变的初心。

(总台央视记者 李晶晶 王帅)

(央视新闻客户端)

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