揭秘!《大三女生》中类人足球机器人的那些事

揭秘!《大三女生》中类人足球机器人的那些事

首页休闲益智足球机器人更新时间:2024-05-01

“一个小小的闪光灯,真的能影响机器人的运行吗?”“这个机器人怎么和我见过的不太一样?”由沈阳城市学院独立创作的30集大学校园剧《大三女生》自6月8日播出以来,精彩的剧情便引发了观众的热烈讨论,赵嘉欣、白露等人组成的“盛大机器人小分队”,为了科研不断探索的精神也备受大家好评。而剧中的“特邀主人公”——类人足球机器人的“表演” 更是让观众直呼“太萌了!”

同时,大家也对这个小小的机器人产生了许多疑问和好奇,提出了自己的疑惑,“它是怎么动起来的?”“它是怎么样将球踢进球门的?”《大三女生》类人足球机器人团队技术顾问、智能与工程学院副院长吴峰华教授来为大家答疑解惑!

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类人足球机器人的外形为什么看起来和常见的机器人不太一样?

很多观众在看剧之后,都提出了一个疑问,这个小机器人能踢球,能自主思考,看起来可可爱爱,但为什么在外形上和我们平常看到的机器人不太一样?

吴峰华教授:大家在日常生活、展会上,包括许多科幻影视作品中看到的机器人,主体结构外一般是有一层外壳包裹的。很多机器人的外壳设计制作非常美观,往往包含各种特别的形态,尤其是各种曲面。这些外壳一般是以装饰为主,同时也对机器人内部起到一定的保护作用。大部分情况下,我们很难从这些机器人的外表看到它们的内部结构。

而电视剧《大三女生》中的类人足球机器人属于外骨骼机器人。我们在设计和组装时,尽可能减少用外壳去遮挡机器人的主体结构,让它的主要活动部件和结构件直接呈现出来。这样在机器人运行时,大家能够直观地看到哪个部件在转动,结构件在活动时是什么样形态和状态,机器人是怎样呈现出各种姿态的。这种设计更充分地展示了机器人的原理,让人们能够更加直观地感受到科技的力量。

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闪光灯是如何干扰机器人的行动的?

在《大三女生》第一集,盛州大学的机器人被闪光灯一闪,瞬间失去了动作能力,导致“盛大机器人小分队”与胜利失之交臂。观众们在看过这个场景之后提出了一个疑问,制造和编程如此精密的机器人,为什么会被一个小小闪光灯所影响呢?

吴峰华教授:类人足球机器人的头部设置了高度敏感的摄像头,相当于人的眼睛,能够帮助机器人在场上识别球门、足球和感知对方机器人动作,分析下一步的行动。

《大三女生》中,机器人出现了“短暂视盲”的现象,是因为闪光灯的突然出现。就像人们在夜间开车会车时,对面的车开启了大灯,我们的眼前就会“一片空白”,无法看清前方的道路一样,闪光灯虽然不会造成机器人主板或元件的损坏,但突然出现的白光会让机器人陷入短暂的视觉盲区。而由于摄像头向机器人的“大脑”输入了一些异常的、处理不了的图像,导致机器人无法判断现场状况,无法进行下一步的思考,因此机器人就会出现电视剧中僵持不动的情况。实际上,我们现在的机器人已经不会出现这种情况了。

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类人足球机器人的工作思维是什么样的?和其他机器人还有哪些不同呢?

我们平时在电视上或者科技展会上看到的机器人,一般都是需要人工进行操作或者遥控的。那么类人足球机器人的工作思维是什么样的?和其他机器人还有哪些不同呢?

吴峰华教授:我们的类人足球机器人是一种全自主机器人。经过编程和设置后,机器人能够在比赛场上持续运行算法,自主识别场上的目标物和障碍物等,还能够相互协作,进攻、传球、防守都是分角色完成的。同时,类人足球机器人比赛的规则当中也有明确要求,比赛过程中,机器人必须脱离所有的外部控制,选手不可以去协助他们。

另一方面,大家在日常生活当中接触到最多的,可能是银行、商场内的服务机器人或者送餐机器人,这种机器人大部分都是轮式的,基本上只能在一个平面范围内活动。而类人足球机器人最大的不同在于,它能够像人一样用双足去行走。如果继续开发,类人机器人能够做到上下楼梯、像人一样过一些坡、坎等障碍,当然还能够用足部去踢球。双足行动,是仿人机器人的特点和难点。

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类人足球机器人比赛时,对选手和场地有哪些要求?

在电视剧里,我们看到盛州大学的机器人团队在比赛的时候都是席地而坐,现场的氛围非常紧张。在真正比赛的时候,对选手、机器人和场地有哪些要求呢?

吴峰华教授:由于比赛要求机器人完全自主进行环境感知、决策、运动控制,不允许进行任何形式的场外干预,所以实际比赛中,选手的状态与剧中盛州大学机器人团队的同学们基本一样,都是半蹲半跪在场地边线周围,密切关注每台机器人的一举一动,一旦机器人出现问题,立刻由指定操作员迅速提到场外处理,并且尽快再次上场。

比赛规则对于机器人的主体和细部尺寸、重量,足球的规格,草坪的长度、材质等都有明确的要求,场馆内光线也要求采用近似于无影灯照明,光线均匀,没有明显光斑。

RoboCup机器人世界杯是世界机器人竞赛领域影响力非常大、综合技术水平高、参与范围广的专业机器人竞赛,是目前全球顶尖的机器人国际赛事之一。中国曾在该赛事上取得过多次冠军。

电视剧《大三女生》中,盛州大学机器人团队的原型就是被称为机器人“梦之队”“沈阳智造”新名片、成功将类人足球机器人从绿岛踢向世界的团队——沈阳城市学院类人足球机器人团队。该团队成立于2016年,由沈阳城市学院智能与工程学院的师生共同组成。自成立以来,团队不断更新技术,进行类人足球机器人研发、设计、试验、组装产品、技术鉴定等科研工作,更是在世界大赛中取得了非常亮眼的成绩。

2018年,由沈阳城市学院类人足球机器人团队师生自主研发的、具有机器视觉、自主导航、协作行为功能的类人足球机器人夺得了RoboCup足球机器人世界杯赛中国赛区冠军和金靴奖,同年,在加拿大蒙特利尔举办的世界杯总决赛中,获得了第六名的好成绩。2019年5月,团队蝉联中国赛区第一名,并在悉尼举办的世界杯总决赛中获得了第四名的骄人成绩。2019年,该团队还获得了中共沈阳市委教科工委授予的“高效服务沈阳先进集体”称号。

《大三女生》聚焦“00后”,讲述了在一所北方大学校园里,一群向上向善的逐梦青年成长奋斗的故事。剧中主人公赵嘉欣与白露是同一所大学人工智能专业的大三学生,在学科交叉与专业融合的教育背景下,两人脱颖而出,与刘醒等其他几位志同道合的同学,代表学校组队备战“挑战杯”全国足球机器人大赛。在科研思路上,赵嘉欣坚持从基础算法入手,独立开发程序,白露则主张利用开源代码,走捷径实现弯道超车,两人因此屡有争执,并随着国际交换生林昊的加入,两人矛盾不断升级……

《大三女生》9日开始每晚8:28两集连播,并同步在长春广播电视台综合频道播出。哈尔滨广播电视台影视频道、辽阳广播电视台新闻综合频道、阜新广播电视台综合频道、铁岭广播电视台新闻综合频道、鞍山广播电视台新闻综合频道也将于近期陆续开播。

在沈阳城市学院,为方便同学们观看,每晚8:28,《大三女生》将在二期操场、绿岛俱乐部、西山会所、芙蓉餐厅、百荷咖啡吧、英茶室等地直播;6月9日起每天12:00,学校将在绿岛俱乐部、西山会所、芙蓉餐厅、百荷咖啡吧、英茶等地重播。

未来,“盛大机器人小分队”还能否获得胜利?视障问题能否被顺利解决?交换生林昊的加入,会给机器人团队带来怎样的改变?今晚8:28,继续锁定沈阳广播电视台新闻综合频道“沈阳剧场”,更多精彩剧情即将揭晓。

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沈阳城市学院是在中国改革开放大潮中诞生的一所新型大学。面向城市未来,服务城市发展,培养具有健全人格、创新意识、国际视野、专业能力的高素质应用型人才是学校的不懈追求。学校设有47个本科专业,涵盖理学、工学、经济学、管理学、文学、法学、医学、艺术学八大学科门类。学校先后荣获中国最具办学特色本科院校、中国最具就业竞争力本科院校、辽宁省首批应用型建设试点高校、辽宁省高校毕业生就业工作先进单位、辽宁省就业创业工作先进集体、中国最美大学等荣誉称号。在艾瑞深校友会网中国民办大学排行榜中位列第六名,被评为中国顶尖民办大学。

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