机器人大赛
机器人大赛是各种关于机器人比赛的总称,大致包括机器人足球赛、灭火竞赛和综合竞赛。中国机器人大赛,一般是在上世纪末兴起的。在短短七、八年的时间里,机器人大赛的发展是一个从无到有、从单一到综合、从简单到复杂的过程。
基本信息
- 中文名
机器人大赛
- 外文名
Robot Contest
- 拼音
jī qì rén dà sài
- 繁体
機器人大賽
比赛历史
国际上的机器人足球比赛分为两大系列RoboCUP和FIRA。 足球机器人的概念是1992年由一加拿大教授(Alan mackworth)提出的。1993年,RoboCUP正式创办,1997年月,首届RoboCUP正式在日本名古屋举行。此后,这项比赛每年举办一次。机器人足球竞赛让机器人踢足球的想法是在1995年由韩国科学技术院(KAIST)的金钟焕(Jong—HwanKim)教授为了发展多智能体技术而提出的。1996年11月,他在韩国政府的支持下首次举办了微型机器人世界杯足球比赛(即FIRAMiroSot‘96),以后每年举办一次机器人足球比赛。
随着智能技术突飞猛进的发展、教育理念的不断更新,作为综合了信息技术、电子工程、机械工程、控制理论、传感技术以及人工智能等前沿科技的机器人技术也在为教育改革贡献自己的力量。为了推动机器人技术的发展,培养学生创新能力,在全世界范围内相继出现了一系列的机器人竞赛。机器人足球是人工智能领域与机器人领域的基础研究课题,是一个极富挑战性的高技术密集型项目。它涉及的主要研究领域有:机器人学、机电一体化、单片机、图像处理与图像识别、知识工程与专家等。
1997年英国电视台进行了首次现场转播。该节目在英国播出后连续6年获得同类节目收视率第一,该节目已在美国、德国、意大利、瑞典、荷兰、挪威、澳大利亚、日本、中国等27个国家播出。特别深受当地青少年及成年男性观众的喜爱。季后赛和总决赛的推出,使该项赛事在英国成为与英超联赛和NBA齐名的重大赛事。
比赛特点
国际机器人竞赛的特点国际上各种类型的机器人大赛,一般是在上世纪末兴起的。在短短七、八年的时间里,机器人竞赛的发展是一个从无到有、从单一到综合、从简单到复杂的过程。具体地说,机器人大赛具有以下特点:
1、比赛规模不断扩大:FIRA从1996年第一届只有来自10个国家的23参赛队参加,发展到2002年第七届时,已经有25个国家的207支代表队参赛,无论是从参赛的人数,还是从参赛的国家都充分显示了机器人大赛的勃勃生机以及在全世界范围内的普及程度。
2、比赛项目不断完善:在第一届FIRA的时候,只有微型机器人足球赛(MiroSot)一项比赛,已经扩展到六个比赛系列。项目设置由少到多的变化既可以给更多层次的参赛选手提供比赛机会,又可以从多角度推动各个相关学科技术的发展。
3、比赛的影响力不断增强:在机器人大赛的同期,各个组委会都会举办各种机器人展览、相关论坛,各种论坛旨在为参赛选手及专家提供一个交流经验、互相学习的平台,并为机器人及其相关技术的发展以及机器人在娱乐、教育、服务等各领域的应用起到推动作用。因此,每届比赛都会吸引各国科学家、科研人员、学生和企业界人士的共同参与,机器人大赛的影响力也相应得到提高。
4、推动技术进步:机器人大赛对机器人技术及其相关学科领域的发展起到了明显的推动作用,这在机器人足球系列比赛上体现得更加明显。比如,机器人足球比赛对机器人的视觉功能要求非常高,只有机器人装备的显卡性能越好,机器人的识别速度就越快,运动速度也就越快,这样才能取得比赛的胜利,这就极大地促进了视觉技术的发展。在1996年,FIRA第一届比赛的时候,大部分参赛队所用显卡的工作频率是10帧/秒,机器人的运动速度也仅在50厘米/秒;仅仅两年之后的FIRA第三届世界杯时,显卡的频率就达到了60帧/秒,机器人的运动速度也相应提升到2米/秒,技术指标翻了几倍之多。机器人大赛实际上是高技术的对抗赛,从一个侧面反映了一个国家信息与自动化领域基础研究和高技术发展的水平。机器人大赛使研究人员能够利用各种技术,获得更好的解决方案,从而又反过来促进各个领域的发展,这也正是开展机器人大赛的深远意义,同时也是机器人大赛的魅力所在。
5、促进学校教育:机器人足球系列比赛以推动技术进步为主要着眼点,而其他综合性的比赛则更加侧重于教育意义。以FLL为例,FLL的每个参赛队在每年的工程挑战赛主体公布之后,会有大约8个星期的时间来做准备工作,具体包括分析竞赛题目、设计解决方案、用乐高的配件搭建智能机器人模型、编写程序、反复不断的调试程序,优化程序和机器人结构,使机器人能够完成挑战赛的任务。在这8个星期的时间里,孩子们要想完成任务,就必须在互联网上搜集资料、向专家请教问题、到图书馆查阅资料以及与其它伙伴交流、探讨问题等等,这同时也是一个面对实际问题、解决困难、克服障碍的过程。因此,孩子们除了学到了机器人相关知识之外,还能够在自尊心、沟通能力、动手能力等方面得到一定的提高,而这也正是FLL以及其他机器人竞赛所要达到的目标之一。
重要赛事
机器人足球赛
国家所提倡的素质教育中,能力培养是核心。机器人足球提供了一个对学生的能力进行培养的大舞台。国际上最具影响的机器人足球赛主要是FIRA和RoboCup两大世界杯机器人足球赛,这两大比赛都有严格的比赛规则,融趣味性、观赏性、科普性为一体,为更多青少年参与国际性的科技活动提供了良好的平台。1.FIRAFIRA(FederationofInternationalRobot—soccerAssociation)是国际机器人足球联合会的缩写,于耍孙媛媛何花1997年第二届微型机器人锦标赛(MiroSot‘97)期间在韩国成立的。FIRA每年举办一次机器人足球世界杯赛(FIRARobot—SoccerWorldCup),简称FIRARWC,比赛的地点每年都尽不同,至今已经分别在韩国(三届)、法国、巴西、澳大利亚(两届)、中国先后举办了八届赛事。第九届比赛在2004年10月的韩国举行,比赛项目主要包括:拟人式机器人足球赛(HuroSot)、自主机器人足球赛(KheperaSot)、微型机器人足球赛(MiroSot)、超微型机器人足球赛(NaroSot)、小型机器人足球赛(RoboSot)、仿真机器人足球赛(SimuroSot)等六项。
2.RoboCup第二大系列的机器人足球比赛是RoboCup。RoboCup(RobotWorldCup)是一个国际性组织,1997年成立于日本。RoboCup以机器人足球作为中心研究课题,通过举办机器人足球比赛,旨在促进人工智能、机器人技术及其相关学科的发展。RoboCup的最终目标是在2050年成立一支完全自主的拟人机器人足球队,能够与人类进行一场真正意义上的足球赛。RoboCup至今已组织了八届世界杯赛。比赛项目主要有:电脑仿真比赛(SimulationLeague1、小型足球机器人赛(Small—SizeLeague(F一180))、中型自主足球机器人赛(Middle—SizeLeague(F2000)1、四腿机器人足球赛Four—LeggedRobotLeague)、拟人机器人足球赛(Humanoidleague)等项目。除了机器人足球比赛,RoboCup同时还举办机器人抢险赛(RoboCupRescue)和机器人初级赛(RoboCupJunior)。机器人抢险赛是研究如何将机器人运用到实际抢险救援当中,并希望通过举办比赛能够在不同程度上推动人类实际抢险救援工作的发展,比赛项目包括电脑模拟比赛和机器人竞赛两大系列。同时,RoboCup为了普及机器人前沿科技,激发青少年学习兴趣,在1999年l2月成立了一个专门组织中小学生参加的分支赛事RobocupJunioro。
灭火竞赛
机器人灭火竞赛机器人灭火的想法是在1994年由美国三一学院的JackMendelssohn教授首先提出的。比赛是在一套模拟四室一厅住房内进行,要求参赛的机器人在最短的时间内熄灭放置在任意一个房间中的蜡烛。参赛选手可以选择不同的比赛模式,比如,在比赛场地方面可以选择设置斜坡或家具障碍,在机器人的控制方面可选择声控和遥控,熄灭蜡烛所用的时间最短,选择模式的难度最大,综合扣分最少的选手为冠军。虽然比赛过程仅有短短几分甚至几秒钟的时间,用来灭火的机器人体积也不超过3l立方厘米,但其中包含了很高的科技含量。机器人装备了数据处理芯片、行走、灭火装置以及火焰探测器、光敏探测器、声音探测器、红外探测器和超声波探测器等各种仪器,这些设备使机器人好像长了脑子、眼睛、耳朵和手脚,从而能够根据场地的不同情况,智能性地完成避障、寻火、灭火等任务。机器人灭火比赛已成为全球最普及的智能机器人竞赛之一。
综合竞赛