机器人仿真足球新突破，虚拟世界夺冠，开启AI体育新时代
2007年，赵明国第一次产生了放弃人形机器人足球的念头，那时他心想，要是成绩方面再也没有任何起色，那就不继续搞了。
坚持
在2008年，发生了火神队的第一次转机，那年，在中国苏州举办机器人足球世界杯，此前从未进过前八的火神队，闯进决赛，距离冠军仅差一步之遥。
火神队，曾经是进不了世界前八的“菜鸟”，如今却摇身一变成为闯入决赛的强者，这是为什么呢？皆因他们开发了一种理论，这种理论是用于人形机器人走路的“虚拟斜坡法”，而该理论是加拿大学者麦克吉尔在2005年提出的“被动行走”理论的延伸。
“虚拟斜坡法”的主体思想是，把机器人在平地上的动力行走，等效成在斜坡上的被动行走，如此一来，机器人的行走速度会变得更快，有可以达到4.26腿长/秒的相对速度，且和人类快走时的速度差不多。
技术发生革新，使得火神队在成绩方面获得了突破。赵明国讲道，要是在2008年的时候，他们于苏州未曾取得第二名这般不错的成绩，那么在那届比赛过后，极有可能就会解散了。
“虚拟斜坡法”理论致使火神队于机器人足球世界杯里的成绩安稳处于前三名，然而却一直无法获取冠军。2013年，“弃去”的念头再度在赵明国的脑海中浮现，“觉得被动行走已然做到极致，比赛也无法摘得冠军，不存在新的事物可做了。”。
2025年世界杯比赛后合影（左一为赵明国）。
在2014年2月的时候，赵明国受到邀请前往美国麻省理工大学进行长达半年的访问，他认为这是一个能够“换换脑子”的很好的机会，在这一期间，他还参与了设计以及研发无人驾驶自行车，然而后来因为某些原因最终没能实现投放生产 。
赵明国结束于麻省理工大学的访问之后，回到国内，与优必选公司开展合作，于北京成立了研究所，带着20多个博士生持续进行人形机器人的深度研发，双方共同合作开发出第一代机器人。
2017年起至2021年期间，机器人总共迭代了4个版本，火神队那些年参赛所用的机器人，全都是系列，自2017年一直到2019年，获得过两次亚军，还有一次季军。
公开的信息表明，赵明国宣称因身体原因离开优必选，然而更多人觉得，赵明国与优必选创始人周剑在未来发展理念方面存在分歧，致使他与优必选的合作在2021年9月告终。
赵明国从研究所回到学校后，继续带着学生搞研发，搞的是人形机器人研发，之后一起参加机器人足球赛。在2023年6月，发生了一件事，这事儿是赵明国的学生、火神队第三任队长程昊，在北京成立了一家公司，这家公司叫加速进化科技公司。程昊跟懒熊体育说过，他给公司取“加速进化”这个名，原因是他觉得人形机器人会加速人类的进化。这家公司邀请赵明国担任首席科学家，目的是致力于打造人形机器人产品，还希望通过踢走球这一行为来带动机器人技术发展。
自此，火神队着手与加速进化展开合作，他们携带着加速进化所研发制造的机器人，去参与各种各样的比赛，然而在2024年的时候，依旧与机器人足球世界杯冠军失之交臂。
一年后，他们终于站上了冠军领奖台。
过去
曾经第一次投身世界比赛，直至拿到冠军，火神队历经了21个年头，于此期间，算法以及机器人在更新这方面而言，差不多每年都在持续推进 。
曾经身为商汤科技联合创始人，酷奇奇CEO的徐持衡，与火神队一同历经了四届机器人足球世界杯赛，且在办公室之中，向懒熊体育展露了他们于2012年在墨西哥城参与比赛的视频。
即使称作机器人足球世界杯赛，然而事实上双方各自仅有一个机器人。比赛存在这样一幅画面，进攻方之机器人处于场地中圈圆弧处，面朝对方球门，球位于其右后方约两米之处。若要踢到球，其需先借由头部摄像头予以观察，判定球之位置，随后转身走到球前，朝着对方球门方向带球前行。
当完成这一套动作之际，这个身高为一米二的机器人，先是朝着身体右后方转动了一下头部，寻觅到球的所在位置后呀，一边在原地进行踏步动作，一边沿着中圈原点朝着逆时针方向转动身体呢。待身体转过一百八十度后哟，便开始朝着球的方向行进啦。此机器人的步子不算大，走路之时仿若在踱步，致使视频作者不得不采用快进的方式来加以播放呐。
机器人到球背面之处来，躯体检索般晃悠——此模式是需维持平衡之意向办法体现于其中。完全站定妥当以后，右脚向外伸展出去，把球踢送出去。球于人工草坪之上滚动了大约一米之远，最终停滞下来。
足球前方的机器人，以逆时针方向环绕，来到足球后方，站稳之后，完成踢球动作，整个过程耗时21秒，仿佛在播放慢动作，是这般情形。
那时，机器人只有带球到达接近对方球门的地方，才能够完成“射门”。它的射门方式，就如同带球一样，都是把球踢向前方。球缓缓地滚过球门线，站在球门里的防守球员，不但不会进行拦截，甚至连转过头去看足球从身边缓缓滚过的这个动作都做不出来。
徐持衡讲过，当时之所以要开展那样的比赛，全然是基于规则的要求。那时的机器人同样能够达成一脚把球踢进大门的操作，然而若如此做便会致使比赛丧失观赏性。
但是呢，徐持衡也有这样的表示，要是从那种严格的意义上去讲，他们在当年所参与的并不能算得上是足球比赛。“它其实更像是一种挑战，就是要把球用机器人搬运到对方的球门当中。”。
正在进行训练的现代机器人。（图片为赵宇拍摄）
但就当年的人形机器人来讲，达成“把球运至对方球门这件事”已然颇具难度。需晓得，它们当年即便于毫无对抗唯有完成一套进攻、射门动作之际，时常也会出现摔倒状况。为确保机器人的安全，不管是一对一、二对二抑或是三对三这种比赛，都会于它们身后安置一名“保护员”。在举行比赛当口，保护员双臂微微张开，跟随在机器人身后。一旦察觉到其有倒下的趋向，便会即刻把它扶住。
徐持衡表示，我们那时比赛的策略是“宁可慢也不要摔”，这也是机器人在足球比赛时一直迈小碎步前进的缘由，因为“步子大了容易摔”。当年机器人耐摔性不强，一旦出现零部件故障的状况，就只能换人或者退出比赛。
2012年世界杯，火神队的机器人，在半决赛里出现了跨步轴承损坏状况，可是却没被发觉，最终致使输掉了决赛。就在先前的小组赛的时候，火神队曾经4比1战胜过决赛对手。徐持衡讲，在资金不多的情形下，即便是半决赛之后发现机器人有故障，也没有备用机器人，“那是火神队参赛10年来距离冠军最近的一回”。
演变
机器人足球世界杯赛里的保护员，一直到今年的时候才被取消啦，各个队伍因为这个情况不得不去提升机器人的抗摔能力呢。
参加这次世界杯赛事的火神队使用的是加速进化公司所研发制造的T1机器人，它的身高为1.2米，体重有30公斤，一块电池能够保证其行走两小时或使其站立四小时 。
为了使得机器人拥有抗冲击以及抗摔倒的能力，加速进化公司会针对其开展受力测试，有一种方法是，用绳子吊起一个重量为10公斤的球，使球从距离为一米、两米、三米的空中，以倾斜的方式砸向机器人，进而观察它在受到外力作用时的稳定性。测定得出的结果表明，T1机器人能够确保承受15牛顿每秒的冲击而不摔倒，这相当于每秒能够承受三瓶500毫升矿泉水重量的力度。程昊告知懒熊体育，T1机器人在上市之前要确保连摔100次之后依然能够正常工作。
组成T1机器人皮肤的是高强度金属以及工程塑料。程昊讲，机器人摔倒之际，偶尔会将水泥地砸出坑来，然而它却不存在任何问题 。
参加比赛的 T1机器人。
比赛时，为了去模仿人踢球时候的动作，机器人双腿弯曲，其最快速度能够达到两米每秒。带球前进时，差不多是1米每秒。10多年前，从球的一侧转到另一侧，完成向前踢球动作，这需要21秒，跟这个情况比，如今机器人的运动能力增强了许多。
前进的速度一旦变快，那么机器人置身在比赛期间就无法避免地会产生相撞、摔倒的情况。在十多年之前，当机器人出现摔倒状况后便很难再继续进行比赛了，然而现在的机器人即便摔倒之后不但依然能够继续参与比赛，而且还能够在没有外在力量帮助的情形下，依靠自身从地面上站立起来 。
针对机器人爬起来的姿势，存在着两种不一样的情况，当机器人是面朝地面而倒地时，它所采取的动作是两腿弯曲，双手撑地，借助四肢所具备的力量，从而让自身站立起来；当机器人是后脑朝地面倒地时，它会以一种类似鲤鱼打挺的方式，来促使自己站立起来。
有一个机器人，从倒地状态，转变为具备爬起来的动作模式，进而继续处于直立行走的状态，这个过程大概需要七八秒钟。要是仅仅统计摔倒之后重新站起来的那一个瞬间，那么大概只有两三秒。然而，也存在这样的情况，有机器人摔倒之后出现了故障，在这种时候，就需要工作人员使用担架把它抬到场地外面进行检查。
学球
不管机器人怎样进行迭代，终究还是得返回到最为基础的那个问题，那什么才是能让它学会踢球的办法呢，这就是所面对的问题 。
具体来讲，机器人实施踢球这一行为，需历经三个步骤，第一步是进行感知，第二步是做出决策，第三步是执行踢球的动作 。
机器人头上安着摄像头，靠它来辨认球、球门、场地线、队友以及对手的位置，借以判断出自身所在之处，这属于最基础的感知。在比赛期间，机器人的头会如同人那般朝下、朝左、朝右摆动，目的在于寻觅球、判定自己的位置。
鉴于机器人于行进之际头部始终处于晃动状态，所以摄像头所捕捉的画面大多是模糊不清的，这般状况会对机器人的识别以及感知造成影响。加速进化公司此时此刻正在对云台技术予以考量，目的是让机器人就算奔跑起来以后，眼睛也不会出现花的情况。
机器人在感知球场状况以及自身所处位置之后，要进行自我决策，去决定究竟是进攻还是防守，是选择前进或者退回来。在做好相应决策以后，接下来的步骤便是寻找到球，去执行算法灌输于它们的踢球动作。
在今年4月举行的亦庄马拉松赛当中，差不多所有参赛的机器人后面全都跟着手里拿着遥控器的工作人员，这些机器人要在遥控器的操控之下达成比赛。然而机器人足球比赛早就已经告别了遥控器与预编程序，它们进行比赛时唯一会用到遥控器的时段是在比赛开始之前，工作人员依靠手中的遥控器让站立在场边的机器人开启比赛模式，紧接着是机器人步入场地，借助AI自主决定、做出决策，从而完成比赛。
十几年前，程昊、徐持衡他们参与比赛之际，对于机器人来讲识别球极为关键，机器人识别球的能力甚至于会对比赛结果产生影响。置于机器人持续迭代的当下，识别球同样是机器人足球赛相当重要的一部分——它们得始终清楚自己所踢的球处于什么地方。
可供人类一般用来踢球的五号球乃机器人所踢之球。为致机器人明了足球为何物，工作人员会对其施行深度学习安排，此学习涵盖足球图片，还有球的形状，以及球的颜色，乃至弧形边缘等关键信息 。
就是这样的情形呀，偶尔也会出现点差错；火神队在北京进行训练的时候，所使用的那种足球是白色的；在球场一旁那块广告牌上面，某个赞助商的那个logo恰好是圆形的；它是蓝颜色的底，上面印着白色的条子；有机器人在进行内部比赛期间，把它错当成足球了，最终使得logo下面出现了一个被踢破的洞 。
广告牌logo下被机器人踢出的洞。（图片为赵宇拍摄）
未来
1997年，存在着最早的机器人足球世界杯赛，需要对此进行追溯，该比赛得以举办的缘由在于，在1997年5月11日的时候，IBM超级计算机“深蓝”于国际象棋比赛里将世界冠军卡斯帕罗夫击败了。
五年前，卡斯帕罗夫被击败时，哥伦比亚大学的麦克沃斯教授，就曾提出让机器人踢足球的想法。1993年，在日本东京，发起了一场名为“Robot J-”的机器人足球赛，这是机器人足球世界杯的雏形。
按照科学家们的看法，鉴于算法在静态层面已然战胜人类了，那么进而在动态层面也能够做到，如此一来足球就变成这个假设的承载物体了。1997年的时候，第一届机器人足球世界杯足球赛在日本名古屋举办，当时组委会提出了这样一个愿景，那就是“机器人足球队要在2050年战胜人类世界杯冠军” 。
愿望美好，然而，过去了二十八年之后，机器人足球的水平，却依旧停留在人类足球的最开始的初级的阶段。
由于转身速度迟缓，机器人在比赛当中需要向后倒退之时，仅能够反向行走，如同汽车的倒车情形。诸如垫球、盘带过人、头球这般的人类足球最为基础的动作，它们时至今日仍旧没办法做得到。
比赛时，机器人没有传接球配合，而是将球踢向前方，接着随后球滚动方向前进，其他机器人，不管是队友还是对手，均朝着球的方向而去，他们仿若一群铁甲战士，伴着身体零件摩擦发出的咔咔声，以及脚踏地板产生的哐哐声，一窝蜂奔向足球 。
在这个进程当中，机器人彼此碰撞到一块儿的情景时常出现，哪怕是队友之间也会出现碰撞事件，在此情况下，没有保持住平稳从而站立不稳的那一方就会倾斜倒地。一旦有一个机器人倒下了，那么正在向前行进或是向后退行的对手以及队友就极有可能会被它给绊倒，紧接着呈现出来的便是一番人员和机器人纷纷摔倒、场面混乱不堪的景象。
因而即使当下的机器人能够达成将球最高踢到两米的情况，其中去年踢高球冠军的高度仅仅为35厘米，然而距离战胜人类而言，好像依旧有着相当遥远的路程。
参加世界杯赛的人形机器人。
程昊持有这样的观点，那就是机器人足球倘若想要战胜人类，那么还需要展开好多回迭代。“在过去的这一年当中，机器人于运动方面的迭代速度是相当快的，而在未来说不定能够模仿梅西、C罗的踢球动作。”。
程昊说，也许，实现击败人类的目标，用不了等到2050年。
就机器人足球战胜人类这一问题而言赵明国的回答相对谨慎他觉得当下首要目标是使机器人踢出令人赏心悦目的足球赛这大概得耗费十年到二十年到那时人们会乐意花钱买票前往体育场馆去观看机器人足球比赛如此在机器人步入家庭和人们生活之前就能创造出更多价值 。
为了使得机器人足球赛的观赏性得以提升，正在进行加速进化的探索，是针对遥控机器人足球赛的探索。与AI赛相比较而言，遥控赛的门槛是要低出很多的，参与到比赛当中的人，仅仅需要借助手柄去控制在场上的机器人，使得它们能够依照自己的想法，去进行传球活动、展开跑位动作就可以了。“等同于对屏幕上面内容的FIFA游戏，进行向现实生活场景的迁移。”程昊讲述道。
设想很美好，但实现这些的前提是机器人要先学会带球、传球。
跑马拉松的机器人仅仅只是涉及到运动控制，然而踢足球的机器人，除了运动控制之外，还和决策、感知存在关联。程昊表示，“什么时候机器人能够如同人那样去踢一场足球比赛，那就意味着它能够进入工厂、进入家庭了。”并且说目前还没有办法去预估达成这些所需要的时间，“五年、十年，都存在可能性” 。
人类为达成把人形机器人送进家庭、工厂的目标，始终都未曾停下探索的步伐，然而在这个进程当中会伴随着巨大的消耗。赵明国讲，对于正常人而言，拿起一件物品，接着把它放下，这是一件相当容易的事情，不过这乃是生物进化经历了几百万年，甚至是上千万年之后所形成的结果。“要让机器人抓起一个东西，放置在那里，全世界陆陆续续投入了上百亿元，这可不是一件轻松的事。”。
投入研究机器人领域二十多年了，赵明国偶尔会这般感慨，机器人产业彷佛是一个坑，得要有不少人往里面跳才能够将坑给填满，在跳进去之前你得寻思明白，自己有没有本事把这个坑给填好，而等到坑被填满之际，你还在不在那儿呢。