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RoboCup 机器人国际足联世界杯 | 介绍

2021-07-16 行业观点 文章来源:亚博智能机器人公众号

RoboCup 机器人国际足联世界杯

RoboCup 是一年一度的国际机器人竞赛,成立于 1996 年,旨在促进机器人和人工智能研究。RoboCup 提供了一个整合人工智能和机器人技术的各个广泛领域的论坛。这些领域包括实时传感器融合、反应行为、策略获取、学习、实时规划、多智能体系统、上下文识别、视觉、战略决策、运动控制、智能机器人控制等等。

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RoboCup 简介

在人工智能和机器人学的历史上,1997年被铭记为一个转折点。1997五月,IBM深蓝在国际象棋中击败人类世界冠军。四十年的挑战,在人工智能方面取得了一个成功的成果。1997年7月4日,美国宇航局的探路者号成功着陆,第一个自治机器人系统——旅行者,被部署在火星表面。和这些进步成果同样,RoboCup比赛向能够击败人类国际足联世界杯冠军队的足球机器人发展迈出了第一步。

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由大学教授 Hiroaki Kitano、Manuela M. Veloso 和 Minoru Asada 组成的创始小组设想了一项具有公众吸引力但艰巨的挑战,其使命是设计一支完全自主的人形机器人足球队,按照国际足联的官方规则举办杯赛,并且能够在2050年前能够战胜人类的国际足联世界杯冠军。

RoboCup第一次挑战赛于 1997 年在日本举行,来自 11 个国家的 38 支球队参加了比赛。上届在澳洲举行的 RoboCup 2019 自举办以来参与人数大幅增加,来自 40 个不同国家的 335 支球队相互竞争。

RoboCup 的规则和政策会定期更新,以使比赛更加符合当代机器人科技领域的进步。联盟技术委员会、相关研究人员和参与者密切协商和讨论,每年都会审查和更新规则。规划了未来5-10 年路线图,并将其用作规则和政策年度变化的参考。

机器人杯联赛 (RoboCup Leagues)

目前,比赛有6个主要领域,每个领域都有多个联赛和子联赛。主要联赛包括 :

⊙RoboCup Soccer

⊙RoboCup Rescue

⊙RoboCup@Home

⊙RoboCup Logistics

⊙RoboCup@Work

⊙RoboCup Junior


⊙RoboCup Soccer 联赛致力于推动动态对抗环境中多机器人和多智能体系统的合作研究。在其五个子联赛中,软银机器人公司开发的NAO机器人是自2007年RoboCupSoccer标准平台比赛中使用的标准机器人平台,旨在专注于软件开发并保证绝对公平,参赛者绝对不允许对机器人硬件进行任何修改或添加,包括附加硬件、非板载传感或处理系统。

⊙Robocup Rescue 旨在通过开发模拟器、智能代理和机器人来培养意识并促进与搜索和救援应用相关的协作研究,从而对典型环境中的机器人实施情况进行客观评估。

⊙RoboCup@Home 联赛致力于促进与未来个人家庭应用高度相关的服务和辅助机器人技术领域的研究。分联赛中,RoboCup@Home Social Standard Platform(社会标准平台)和 RoboCup@Home Education Standard Platform(教育标准平台)比赛使用标准平台软银机器人Pepper

⊙RoboCup@Work 旨在激发工业和服务机器人领域的开放研究挑战。

⊙RoboCup Logistics 联赛是一个应用程序驱动的联赛,其灵感来自于智能工厂的工业场景,在智能工厂中,多台机器提供制造服务,以细化、组装或修改最终产生最终产品的工件。

⊙RoboCup Junior (RCJ)是一项以项目为导向的教育计划,为年轻学生赞助本地、区域和国际机器人活动。它旨在向中小学生以及本科生介绍 RoboCup。


2021年 机器人国际足联世界杯

2021 年 RoboCup 是一个完全线上的赛事,RoboCup 比赛和活动将在世界各地举行(在软银机器人开发的机器人平台范围内)。

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RoboCupSoccer Standard Platform 标准平台组

标准的平台联赛将以一种新的形式重新建立,旨在为各队提供一个公平的机会,在相同的情况下竞争性地衡量他们的机器人足球技术。该活动将以现成直播的方式进行,以促进团队之间的协调运作,并为公众和赞助商提供娱乐体验。

2021 年,RoboCup SPL 比赛将包括四个复杂的挑战:

⊙ 测试单个机器人的竞技技能 

⊙ 测试团队协作性

⊙ 测试不同团队之间的远程竞技协作 

⊙ 使用自主校准测试远程部署的质量

所有 SPL 团队的主场条件往往会有所不同,允许团队根据自己的能力参加部分或全部比赛。对于前两个挑战,参赛队只能在主场使用机器人进行比赛。后两项挑战要求团队在中立的主办场地将他们的代码远程部署到机器人上,从而促进完全远程的足球比赛。

为了参赛,队伍必须在 NAO 上远程部署他们的软件。参赛队可以通过远程控制连接部署软件或提供完全自主的设置。

作为参赛队的基本要求 :

团队首先能够在 NAO V6 上远程部署他们的机器人软件,或者能够为 NAO V6 生成完全自主的图像;

其次,球队需具有主办比赛场地的能力。如果没有,他们必须找到一个替补团队,来接管主办场地的职责;

最后,机器人应该能够半自动或全自动校准自己。

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队伍需要使用由软银公司制造的V6版本的 NAO 人形机器人。绝对不允许对机器人硬件进行修改或添加。不允许使用额外的硬件,包括板外传感或处理系统。除了最初安装在机器人上的传感器之外,同样不允许使用其他传感器。

RoboCup@Home Social Standard Platform 社会标准平台

RoboCup@Home 的重点在于以下领域:包括但不限于人机交互与合作、动态环境中的导航和地图绘制、自然光条件下的计算机视觉和对象识别、对象操纵、自适应行为、行为集成,环境智能、标准化和系统集成等。社会标准平台联赛是以软银机器人为标准机器人的联赛,对人类机器人交互的社会方面有着特殊的兴趣,既消除了硬件约束。

2021 年 RoboCup@Home 虚拟比赛将以 OSS HSR 模拟器为特色。2021年RoboCup@Home虚拟比赛将包括第一阶段的两项测试,以及第二阶段的一项测试。2021 RoboCup@Home 虚拟竞赛的获胜者将是得分最高的团队(即无决赛)。将举行简短的会议,团队向社区介绍自己并介绍他们的方法并重点介绍他们的研究。

第一阶段的测试将运行 5 分钟(虚拟挂钟时间),其中机器人必须尝试完成指定的任务,包括“清理”和“拿取”。第二阶段的测试将运行 15 分钟(虚拟挂钟时间),其中机器人必须尝试完成分配的任务,包括“清理:重新加载”(清理的增强版本,周围有更多的物体,特别是那些平均识别率很低的物体)。

RoboCup@Home Education Standard Platform 教育标准平台

RoboCup@Home 教育挑战赛是一个教育竞赛平台,比赛旨在为培养初学者团队。独特的工作坊+竞赛形式有效地促进了新手参与者在活动时间内挑战服务机器人开发和人工智能学习。

教育挑战的目的是让所有人都可以参与,尤其是没有经验的新手和非专业参赛者。教育挑战赛有两种机器人平台:开放平台和标准平台(Open Platform & Standard Platform)。开放平格尔木的团队使用自定义构建机器人进行挑战活动。挑战的开发重点是硬件和软件设计。而标准平台的团队在挑战赛中使用标准化的机器人平台——来自软银的 Pepper 机器人,开发重点主要是软件设计。

本次挑战共有三项任务,分别是“携带行李-导航任务”、“寻找伴侣-视觉任务”和“接待员-言语任务”。今年的最终目标是机器人为用户提供食物,机器人与用户自然互动。 

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