北京海淀:机器人为什么要踢足球?——从竞技比赛到服务人类生活的进化之路
“钢铁球员”,其身高达1.2米,于绿茵场上,使劲加速奔跑,以踢球来射门。该图片由北京加速进化科技有限公司提供,作说明/用于供图。
在绿茵场上,当身高为1.2米的“钢铁球员”开始加速奔跑,然后倒地后自行爬起,进而进行踢球射门,甚至运用多智能体协同算法达成一次听不到声音的“眼神交流”之时,观众席所爆发的欢呼声,并不亚于人类世界杯出现进球情形时那一刻 。
2025年,机器人足球世界杯热烈开办比赛,这场赛事聚集了全球顶级机器人团队,迎来了具有历史意义的革命性变化,首次采以3V3无保护模式展开比赛,3台机器人要在完全摆脱人类现场干涉、没有保护人员跟随的状况下,依靠自主智能进行协同作战。在这场推翻传统规则的比赛里,中国团队强力出击,多支实力强劲的队伍带着海淀企业北京加速进化科技有限公司(以下简称“加速进化”)所研发且搭载了端到端统一大模型框架的人形机器人“T1”登场出现,朝着世界冠军全力冲击。
从实验室里精密的代码出发,到绿茵场上展开激烈的对抗,具备钢铁之躯的它要怎样去学习演绎足球这项饱含技术挑战以及协作智慧的运动呢?这项初看上去“炫技”的运动背后藏着哪些关键的技术突破呢?又会怎样推动人形机器人迈向更广阔的应用场景呢?
为什么让机器人踢足球?
既是“试炼场”,也是“试金石”
这个句子改写后不符合你的要求,因为其中提到具体年份不太合适再极度改写句子却不能改的情况下,依然按照要求改写的内容如下: 近段时间,人形机器人于体育赛场多次惹人瞩目,进而引发了有关于智能科技和竞技体育相互交融的新一轮潮流涌现而来。就在四月期间,有着全球第一个“人形机器人”之称的半马拉松大赛,亮相于北京亦庄,其自我恢复、续航能力较强等特殊本领精彩且令人惊叹地呈现开来;同月,在江苏无锡举办的首届具身智能机器人运动会上,各种有鲜明特色形态类型的机器人之间展开的赛事角逐同样吸引了众多目光关注。眼前,在2025年举办着备受瞩目的机器人足球世界杯火热开展情况面前,可以发现这一赛事又进一步把智能机器人之间的体育竞技推往最热闹精彩激动的高潮阶段。
关于机器人投身踢足球的缘由,这是萦绕在众多人内心的疑惑,加速进化创始人兼CEO程昊,借助一个处在竞技体育里、堪称经典的隐喻,来阐释这场貌似“炫技”的运动背后潜藏的深层驱动力。此隐喻就是,这恰似询问人类为何要去攀登珠峰,只因珠峰在那里,它象征着一个领域的严苛极限挑战 。
程昊身为加速进化创始人,针对这一问题存有较为深入的思索,看法认为体育赛场,既是促使机器人加速进化的“试炼场”,又是检验其核心实力的“试金石”,程昊还进一步阐释从机器人踢足球场景切入,能用点带动整体培养机器人更全面运动能力,足球赛作为强对抗性运动,不但对机器人智能化提了相当高要求,还需其拥有足够高泛化能力对别不同场景判断标点。换个角度去看,并非是我们在教机器人进行踢球,而是借助于这一项复杂的团队运动赛事,去磨炼它们的感知能力,决断能力以及执行能力。在这一过程当中,同时也是通过举办相关比赛,从而使得人们能够了解机器人的应用前景 。
体育的赛场,它是那种能够促使机器人加快进化的,被叫做“试炼场”的地方,同时它还是用来检验机器人核心实力的,被称作“试金石”的所在/北京加速进化科技有限公司/供图。
将近20年前,程昊对机器人踢足球怀揣着执着梦想,那个时候,这梦想就已深深扎根在清华园的绿茵场。2006年,那时他还在清华大学自动化系念书,他加入了由赵明国教授创建的清华火神足球队,并且担任过第三任队长。绿茵场上,有那些跌跌撞撞、但奋力拼搏的机器人身影,还有那些为了优化一个步态算法、提高1% 射门成功率,就整夜苦战的日子,这些成为他青春里最深刻的印记,也奠定了他对机器人技术的喜爱与理解。“火神队”的历练,是他机器人梦想的起始点。
在2013年,程昊硕士毕业之后,其创业道路最先在智能助理这个领域展开,然而与那人形机器人所缔结下的深切缘分,致使他一直仿若一位忠诚的守望者,紧密留意着该领域的技术动态变化,到了2023年,当某事物突然出现从而引起覆盖全球的AI浪潮之际,程昊敏锐地察觉到:大模型技术将会完全改变人形机器人的成长轨迹,依据这一判断,他于2023年8月正式创建了“加速进化”。团队把大本营设置在了海淀,并且选定了有着象征意义的起点,这个起点是从足球场景展开突破,借由这个突破来磨炼人形机器人那基础性的运动以及能和其他方面智能协同的能力,进而慢慢达成能力的泛化。在大概一年之后,人形机器人产品T1第一个加速进化“诞生”了,这证实了他有着前瞻性的判断。
程昊喜好踢球,他的那个机器人同样也是参与踢球的。T1在刚刚“诞生”之际,差不多马上就“返回”到程昊所熟知的足球赛事场地之中。步入2025年,其加速进化的动作十分频繁:公布了端到端统一大模型,继而推出足球算法框架,与此同时还主办了汇集众多强队的机器人足球联赛,并且为参赛的队伍统一供给机器人平台,持续通过比赛来促进研究。
如何让机器人学会踢足球?
三大算法协同,构建“最强大脑”
于加速进化的测试场地内,一场存有内部3V3足球对抗情形的赛事,正处于激烈进行的状态。不存在遥控器,也没有来自场外的指令内容,那些机器人全然凭借内置的“大脑”,自行做出决策。机器人A进行观察,接着展开计算,随后起脚,其踢出的弧线球精确无误地绕过“人墙”;机器人B早就预料到落点所在之处,并且进行凌空垫射,从而成功破门;在另一个角落位置,机器人C于对抗之时踉跄着倒地,只不过它迅速地感知到自身姿态失去平衡,进而调整重心,顺畅地翻身并爬起,整个过程所花费的时间不到3秒……具备完全自主性的对抗表现,呈现出流畅性的战术配合,拥有快速的自我恢复能力,使得现场观赛的人没有一个不感到惊叹,掌声持续不断,一直没有停歇。
怎样让机器人学会去踢球呢?这可不是那种简简单单的程序预先设定。在加速进化这个领域负责工作的徐磊,把其中背后的关键核心给揭示了出来,那就是机器人达成自主去踢球这件事,主要是依靠感知算法、运控算法以及还有决策算法共同协作得出来的结果。他作出解释,声称这实际上跟人类踢足球的原理极其相似,感知算法宛如眼睛以及耳朵,能够实时去捕捉足球的轨迹还有场上的动态,运控算法好似小脑与神经系统,周密控制整个身体数百个关节的电机,得以完成奔跑、急停、转向、射门、倒地保护等繁杂动作,而决策算法仿佛是真正的战术大脑,要在极为瞬息万变的场景里于0.1秒内进行基于全局的信息判断,究竟是带球突破,还是传球给位置更为合适的队友,亦或是回防堵截呢?
有别于传统之方案,加速进化以创新之方式,把感知、决策以及运控此三大模块,整合入一个统一之大模型内矣。机器人借着双目摄像头等设备,去识别球、球场标线、球门以及队友之位置,凭借这些识别所得之信息测距,用以判断自身位置,继而结合自身算力,快速地做出战术决策焉。此这般由始至终的处理方式,令机器人从“看到”环境起,至“执行”动作止的整个过程,变得更为连贯有效率也。
北京加速进化科技有限公司,以创新之姿,把感知模块、决策模块以及运控模块,整合进一个统一的大模型当中,北京加速进化科技有限公司/供图。
足球赛的灵魂是多人协同,为此,研发团队给大模型注入了多智能体协同算法,该技术让机器人能够实时共享场上信息,进而实现战术配合,因此,在近期举办的机器人足球联赛总决赛加速进化中,出现了令人惊叹的一幕,一位机器人球员突然后仰倒地,身旁的机器人队友立刻屈膝俯身“注视”,好似在询问状况,这个充满人性化的互动并非预设程序,乃是多智能体协同算法在实时决策中的自然呈现。
徐磊透露,目前体现为第二代的我们的AI自主踢球技术,端到端统一大模型展示出较为优异的泛化能力,仅单个模型就能够达成从视觉感知直至复杂动作控制的全流程处理,这套正应用于世界杯赛事的系统 ,其感知、决策以及运控技术的协同突破,正成为我国机器人能够征战国际赛场的关键支撑。
程昊在被问及关于机器人何时能够战胜人类球员这件事的时候,给出了一个充满了期待但同时又具备理性特征的预测,他说,当前阶段顶尖机器人“球员”其在场上所展现出来的“智商”以及反应的能力,这些综合看来大抵是接近于5岁儿童的水平的,仅仅能够独立自主完成基础等级的技术动作加上较为简单的配合。随着类似大模型、传感器等各类技术以飞快的速度进行迭代更新之后,按照预期在2到3年的时间内,人形状态的机器人更有希望在那种强度较低的训练赛当中与人类业余球员一同在场上进行竞赛。而再过5到10年,这种状态下机器人的整体水平则更有希望去超越人类的一般职业球队。
2V2升级3V3实现了哪些技术突破?
无需“保姆式”保护,能够自主协同对抗
在2025年的时候,机器人足球世界杯总决赛迎来了历史性的变革,那种延续了多年的传统2V2比赛模式,正式退出了舞台,而全程没有人工干预的3V3竞技模式,成为了新的标准。在这一规则改写的背后,中国科技力量有着很大功劳,正是加速进化的T1机器人所展现出来的核心技术,以及卓越能力,推动了比赛模式的升级。
徐磊说,过去机器人足球赛,更像是一场,小心翼翼的“提线木偶表演”。在2V2时代,每两名机器人球员比赛时,场边必须配备两名保护人员,随时准备扶起,摔倒或可能发生碰撞的机器人,防止昂贵的设备损坏。这极大限制了比赛的流畅性,对抗强度和自主性。而我们的机器人所展现出的卓越性能,让赛事组委会相信,机器人足球赛已经进化到了,无需“保姆式”保护,能够真正自主协同对抗的新阶段 。
参赛的人数,从2V2提升到了3V3,这可不是简简单单的数字相加,而是技术能力方面质地的飞跃。在2V2模式的时候,战术相对来说比较固定,一般状况下是1个守门员再加上1个前锋,协同所需要求不高。徐磊对此做出分析,3V3的情况就完全不一样了。在场上,可能会出现双前锋跟1个守门员的情况,又或者是1个前锋、1个中场、1个守门员等等多种阵型组合。这种情况对于机器人之间多智能体协同决策构成了从未被有过的挑战。
机器人足球赛的特点体现在规则差异上。徐磊介绍,与人类足球赛相比,机器人足球赛比赛时长更短,上半场为10分钟,下半场同为10分钟;还设有特殊计时规则,足球出界或需更换机器人时比赛计时暂停,待机器人恢复站立或新队员入场后时钟恢复,不过会依据情况对故障方进行罚时处理。这既能保证公平,又会促使机器人开发团队提升机器人的稳定性与自主性,从而减少故障发生率 。
“冲撞”属于机器人足球赛独有的世界级难题呀,因为设备价格昂贵不说,而且抗冲击能力还十分有限呢,所以现行规则对于“冲撞”的判罚那可是极其严格的哟。针对这样一个难题,徐磊介绍了加速进化后的解决方案呢:“我们先是优化了平衡控制算法哦,接着采用了新型执行器以及轻量化材料呀,如此这般显著地提升了机器人的运动稳定性呢。与此同时呢,抗干扰算法训练让机器人能够像人类球员那样预判轨迹、规避碰撞呦。这种硬件与算法的双重突破呐,赋予了T1在高强度对抗当中的底气和实力呀。”。
徐磊说道,足球是用于检验机器人运动控制、环境交互以及群体智能极限的终极考场 。其魅力在于‘多机对抗&rsquo,,战队的配合默契,度临场战术调整是最大看点 。它既对机器人的‘身体素质’有所考验,也给其‘大脑’提出了苛刻地要求 。 T1无论是在传球射门、倒地起身,还是对抗阻挡方面,均展现出了卓越性能 。我们不但提供机器人本体,还开放了核心的足球算法框架,期望能与全球开发者一同推动技术进步 。
机器人进化的下一站在哪?
理解人类需求,服务人类生活
程昊眼里,机器人踢足球的本质是什么呢?它是具身智能的那终极练兵场地,是具身智能的加速器。足球场是怎样的一个环境呢?它可是一个具备高动态特质的,是有着强对抗特性的,是需要机器人进行快速去感知,进而做出决策,而后加以执行的复杂物理环境。当机器人能够在那极为激烈的对抗之中实现战术上的配合,那么这些能力最终将会迁移到哪些场景呢?将会迁移至家庭看护场景,将会迁移至工业巡检场景等当中。
借助人形机器人于足球场景里的突破,可使机器人在视觉感知方面有持续超越,在环境理解层面达日新月异之态,于行为决策能力范畴获节节攀升之势,符合家庭使用所需条件,匹配工业运用所要标准,像生活场景当物体识别时的底层算法需求,动态跟踪进程之中的底层算法需要,精准定位环节里的底层算法要求,还有导航避障阶段的底层算法诉求,与足球场完全一致,毫无龃龉 。
突破发生在人形机器人于足球场景之中,这使得机器人在视觉感知、环境理解还有行为决策能力这方面,能在人类水平上持续实现突破。此图由北京加速进化科技有限公司提供/供图。
程昊阐释技术演进逻辑,他表示,类比人类成长路径,幼儿都是先学会运动,之后再通过活动积累生活经验,进而提升认知。人形机器人同样如此,需要先成为“四肢健全”的个体,才能够高效获取环境数据,才可以适应人类生活场景,从而在这个过程中采集数据训练大脑,最终实现认知健全。并且,机器人足球赛,正是加速进化端到端运动大模型的实战演练。
在技术实现的层面之上,研发团队借助模仿人类球员动作数据的方式,再结合仿真环境开展强化训练以此构建足球技能基础。随着真机比赛数据不断地持续积累,并且配合基于真人视频的合成数据进行预训练,未来的机器人将会掌握推射、铲球、以及鱼跃扑球等进阶技巧,还有“二过一”“反越位”这类复杂战术。参赛队伍依据T1的运动大模型来调整参数,已然实现了更快速、精准、全面的球场表现。
机器人足球世界杯,不单单是科技展示的舞台,更是未来社会用以探索的场地。随着加速进化,机器人于绿茵之场之中学会了协作对抗,亦学会了抵抗干扰,甚至于能够“施展计谋”,基于此意这些能力定会突破球场界限,对人机共存模式予以重新塑造。程昊心中怀有的期望,条理清楚且意志昂扬,同时也讲出了身处这一领域所有孜孜不倦研究者的内心之言:今日之际让机器人于绿茵场地全力拼搏进取,目的在于能使它们明日真正走入众多家庭住地,明白人类的需求,为人类生活提供服务,一同构筑更为美妙的将来。