07济南机器人大赛观后感

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我以一个参观者的身份参加了今年（2007年）的中国机器人大赛暨RoboCup中国赛区的活动，该活动在山东济南大学科技园（山东师范大学新校区体育馆）举行，时间是从10月26日至29日。下面就尽可能的详细的描述一下我此次参观机器人大赛的感受和思考。

一、对此次组织活动的看法
（1）地点选的不是很合适
此次比赛会场被安排在山东师范大学新校区，也就是组委会所说的大学科技园。名字很好听，但是这个场地离济南市区太远了，估计肯定比下沙和杭州市区的距离远，交通极为不便，尽管我已经来过济南好多次了，我本人也是山东人，但是仍然费了很大的力气才来到这个地方。如果地点远可以克服的话，那么这个地方是那么的荒凉，在这里参加比赛会给参赛选手和观战的群众带来多么大的不便啊。离学校近的稍微好点的一个宾馆被主办方包下了，也不可能有空房间让我住了，最后在他们的大学城商业街上找到了个小宾馆住下了。后来发现很多参加比赛的选手也住在这个小宾馆里。要是这里也满了，难道让我住到市区，每天花三四个小时来回奔波吗？作为参赛选手可以乘坐主办方的接送车，但是作为观众，就只能自己解决住宿、吃饭等问题了，如果地点在市区，这不会有任何问题，但这里是郊区，而且是县城的郊区，对此完全陌生的人来看比赛真是很辛苦的。第三，主办方提供的场地不是很好。比赛是在一个体育馆里举行的，里面被分割成了很多场地，就像摆摊的一样，门口还有赞助单位摆的展台，乍一进去还以为到了哪个招聘会了呢。里面的人乱哄哄的，进去之后只能像无头苍蝇一样乱转，也没有服务人员，只有几个保安在门口查票（对了，进去还得买票！）。每个场地除了从双方的比赛机器人能够看出是什么比赛项目外，其他什么内容也没有（至少有个计分牌，告诉我们现在到底是哪两支队伍在进行什么比赛吧）。总之就是一个字，乱。希望以后比赛的组织者能够从整体上进行调度一下吧，只需要动一下心思就行了，也不会增加什么其他的预算的。
（2）活动组织方没有为观众考虑的更多
上面说到了一些不满，主要还是从我一个观众的角度来看的，因为参赛者应该被照顾的还不错。所以我这里讲活动组织者没有为观众考虑更多些。机器人足球赛，就是因为它的可观赏性才这么流行，如果没有观众的话，双方球队比赛起来又有什么意思呢。所以说这种活动，一方面是考察一下各个球队的实力，另一方面也是很好的交流、普及的过程。但是这次比赛这两方面做的都不好，交流方面太少了，球队之间的交流我不知道，但是从秩序册上没看出除了比赛以外的其他什么交流活动；球队和观众之间的交流就更少了。我认为这个一个极好的普及机器人足球知识的机会，因为很多家长带着他们的孩子，很多老师带着他们的学生来到了这个看比赛，但是没有人来接待他们，没有给他们讲解一下每种比赛的内容、规则、科技含量等等。大家来只好看看热闹，在自己理解的基础上发布点看法而已（很多人说的都不对，我在边上听到的是这样），甚至没有在旁边放上展板，告示相关的内容，太可惜了。我记得以前的比赛都会伴随着一个WorkShop，大家都可以发布论文交流自己在足球机器人方面的新的成绩，这次不知道为什么没有。交流是第一个我认为主办方欠考虑的问题，第二个问题是比赛现场不适合观众观看。我的对比赛场地的想象应该是像乒乓球比赛一样，队员在场内控制机器人，观众在场外观战。但现实是主办方提供了一个机器人比赛的场地，每个参赛队伍都在边上安排好了自己的位置，这样场地周围的一圈基本上就满了，周围稍微站上几个观众，后面的观众就只能像长颈鹿一样伸着脖子看了。换句话说，主办方根本就没有想着让观众来看的，真希望以后能改进。我在那里看了一天，站的腰酸腿疼，亏的当天比赛就结束了，否则我怀疑我第二天是否还能坚持进来看这个比赛。因此强烈建议以后这个比赛移到篮球比赛馆里举行，这样至少可以找个地方歇一下。
（3）赛程安排不合理
这个其实也不能怪主办方。因为有好多队伍报名参赛了，但是却没有来，这样比赛的时间自然就缩短了。不过既然赛程已经发布出去了，应该还是尽量按照规定的来的好，这样像我这样计划好了的，就不至于白跑一趟了。幸运的是我没有白跑，因为我想着是第一天的预赛没有必要看，就从第二天看起好了，这样至少可以省一天的住宿费吧。结果第二天跑过来发现半决赛已经都快完了，下午就进行决赛了，正好赶上。要是我打算只看决赛的话，估计只能对着冷清清的场地凭吊一番了。还有遗憾就是多种比赛同时进行（例如小型组和仿人组同时进行，只能看一个），没法兼顾，这也可能是主办方为了节省时间和场地吧。

二、RoboCup小型组仍然是浙大一枝独秀
（1）各队从机器人硬件上来看，基本上类似
这次来看比赛，主要有两个目的，一个是看一下各队足球机器人的性能和可靠性，因为我们也打算展开足球机器人的活动；另一个目的是看看RoboCup小型组的比赛过程、规则、裁判情况以及各个队伍比赛的真实情况。这次这两个目的都达到了。先说机器人的硬件。从我观战的这几只队伍来看，其机械平台的结构、驱动的硬件都差不多，从外形上来看也是基本一致的，区别稍有点，也就是有壳和无壳的区别，另外击球装置也可能会有所区别（只是猜测，因为击球部分隐藏在机器人的内部，尽管我仔细观察了但是没有能够看出到底是怎么实现的，只是从各个队伍击球的动作来看还是有些不一样的）。运动平台也是差不多的，今年都是流行用万向轮（即Omni结构的轮子），以前的两轮结构的运动平台今年很少见到了，除了在中型组的比赛中还有队伍使用外），从速度上来看，各队速度基本差别不大；从力量上来看，有差别但不大，而且力量不是决定胜负的主要因素。硬件上的唯一差别，我认为，就在可靠性上。比赛中有很多队伍打到最后就只能有4个机器队员上场，原因就是剩下的那个队员出现了故障，而这个故障基本上都是硬件上的。很可能是通讯出了问题，或者是哪个地方掉线了，短路了等等。浙江大学最后能夺冠，实力使然，他们比赛的很轻松，因为他们的机器人自始至终都发挥的很稳定，这是一个基本的保障。
（2）从软件的设计上来看，差别较大
硬件上彼此都差不多，那么决定胜负的因素自然就落在了控制上了。这里的控制不是单纯的理论上的控制，而是指的控制系统的开发。既包括控制算法、协同策略的算法，也包括整个软件系统的先进性、可靠性和稳定性。软件一定是紧密结合着硬件来开发的，这样才能获得最高的效率和最好的效果。从各个队伍的表现上来看，控制上的差别还是比较明显的。有的队伍控制策略明显偏少，表现出来的战术就那么一个，攻防看不出什么配合来，给人的感觉是进球全凭运气。浙江大学的队伍这方面表现的就很好，队员之间有明显的配合，而且传球准确率高，进攻防守有不同的策略，自己带球和抢球有不同的动作，给人的感觉就是实力明显高出一头。我想这与浙江大学队员良好的软件功底是分不开的。(注：因为浙江大学的开发人员都是从本科生中选拔出来的，都是经过校内机器人足球仿真大赛拿过奖的翘楚，本身软件开发的实力就很强)
（3）浙江大学代表队机器人无论从硬件还是软件上都处于国内领先的地步
此次比赛，再次确立了浙江大学代表队在国内机器人足球比赛中的实力和地位，可以看的出其他队伍还是暂时无法撼动它的。但是我发现这次参加RoboCup小型组的比赛的队伍很少，只有11只，有些可能还没有来，也就难怪浙大队会这么轻松。参赛队伍少，是因为这种比赛还没有普及呢，还是已经开始萎缩了？
（4）关于比赛本身
RoboCup小型组比赛本身水平就比较高，对抗很激烈，比赛过程中自然就会出现很多问题，这也是很正常的，例如机器队员失灵，失控甚至损坏。因此比赛中的临时处理非常重要，也就是要提前准备好很多的预案。出现紧急情况的时候要有办法。此次观战，主要看了各个队伍应付紧急情况的方案。总的感觉各个队伍虽然都知道比赛过程中会出现问题，但是解决的方法还是很少，只有替换法，当没有替换的时候只能干瞪眼了。当然工作主要要在平时做足，这样比赛的时候才够从容。多带些机器人是不可取的，因为机器人都很昂贵，做多了成本太高，再说可靠性不行的话，再多也会坏掉的。因此除了开发时保证可靠性外，还要从设计上尽量模块化，对于易损部件多准备些备份就好了，当然这只是我的想法，可能实际情况要复杂的多，但这是一个方向。

三、仿人组比赛技术水平很高，但比赛中运气的成分依然很大
（1）仿人组应该是RoboCup发展的趋势
此次去看比赛，还着重看了仿人组的比赛，因为我自己对仿人的机器人非常感兴趣。无论从应用的角度，机器人民用的角度还是机器人足球赛的角度来看，仿人机器人都是一个趋势。RoboCup的目标就是要在2050年能够打败人类足球世界杯的冠军，当然上场的队员既不能是小型组的那种小车，也不会是中型组那种轮式机器人，肯定是和人很像的那种机器人，即仿人机器人。所以说仿人组的比赛以后肯定是RoboCup重点栽培的对象。但是仿人机器人的开发非常困难，对技术和理论的要求都很高，所以能够参加仿人机器人的比赛的都是国内顶尖的高等院校。此次共有13支队伍报名参赛，包括了清华大学，浙江大学，华南理工，华中科技等队伍，而实力最强的当属清华大学和浙江大学了，这与他们本身的研发实力是相当的。
（2）仿人组的比赛还处于初级阶段
仿人组科技含量很高，自然门槛就高，从比赛来看，各队的机器人队员都还处于一个初级阶段，即只能保证单个队员的运动质量。单个队员能够站立，行走，跌倒了能爬起来，能够踢球，仅此而已。队员的运动速度还很慢，对球的捕捉能力还很有限，经常出现队员在场上发呆的情况，造成台下的观众急死，台上的球员呆死的有趣现象。目前的比赛仍然是2对2的，也就是一个进攻队员，一个守门员。我看那个守门员基本上没什么用处，估计是做备份用的；真正进球的时候，守门员是做不出什么反应的，因为机器人的处理的速度实在是太慢了。现在还根本无法实现球员的配合。期待着仿人机器人的真正的突破。非常希望将来自己能从事类人机器人的开发。
（3）清华、浙大实力较强
前面说了，这个仿人足球机器人可是大拿们玩的东西，没有几把刷子是弄不起来这个东西的，从比赛的情况上看，清华、浙大的机器人实力是比较强的。其中清华有2只队伍，浙大一只队伍。不过浙大的这一只队伍先后PK掉了清华的2只队伍最终夺冠。但实际情况我感觉清华要比较浙大的实力稍强些，因为他们的机器人运动速度较快，反应较灵敏，但是比赛过程中的运气不好，自己给自己一个乌龙球，奠定了自己的败局，论实力我还是看好清华的那个队伍的。

四、对组队参加RoboCup小型组的比赛的思考
（1）需要做的工作太多，其中软件的工作量最大
要组建自己的RoboCup小型组机器人足球队，需要做的工作非常大。从来参赛的队伍看，每支队伍都有至少5名队员参与，在后台没有来的队员可能更多，人员的使用和管理的工作量非常大；此外一个机器人能够可靠的比赛，牵涉到运动平台、视觉处理、通讯、机器人本体嵌入式系统的开发、中心控制计算机的控制软件开发、软件和硬件的测试系统、仿真软件的开发、人机界面的开发等等。软件的开发中又包括了嵌入式软件的开发、图像的处理和识别、无线通讯、网络编程等。其中最复杂的要数整个软件的框架的架构了。说实话，我刚看到RoboCup比赛现场的时候都灰心了，需要这么多技术的支持，我怎么可能找到这么多的人来弄这个东西呢？光靠买来的东西是无法获得比赛的胜利的，也是毫无意义的。但是看到最后，我想到最终是人的问题，只要我能找到合适的人选，分配以合适的任务，完成这个任务也不是不可能的。那么如果选则开发的队员呢？可以考虑先把校内联赛搞起来，从中选拔队员，我要求的队员必须是有较强的软件开发能力的才行。加以政策的倾斜，那么再多的工作，只要有人，就一定能完成。
（2）如何开发可靠性高的硬件系统是取胜的保证
硬件的可靠性最重要，这种可靠性是在性能的基础上的，没有性能，是无法奢谈可靠性的。然而要实现可靠性，必须要实现足球机器人的模块化。前面这里的模块化是硬件的模块化，软件也要实现模块化。实现软件模块的快速装配，灵活的改变机器人的控制策略和角色配比也是非常重要的。非如此，才可以在非常短的时间内针对对方的策略修订自己的策略。仅仅靠软件自身改变策略的方案，难度太大，而且灵活性也不够。这点在开发的时候要作为一个基本的思路和指导方针。
（3）夺取全国冠军并非不可能，但是需要人才的保证
还是一个老的问题，所有的问题最终都集中在一点，那就是人！只要有人，有合适的人，就一定能完成这个任务。没有人，再简单的任务也无法实现。所以，我认为我校如果要组建机器人足球队，必须有合适的人来做，有合适的团队来做才行。这是任何事成功的基本保证！

五、其他比赛的情况
（1）仿真组的比赛情况
还顺便看了其他组的比赛情况，其他的比赛主要是看了仿真组的比赛，因为我对软件比较感兴趣，而仿真组只需要设计软件就行，因此我特地爬了好高的楼梯到二楼看了看方针组的比赛现场。仿真组的比赛明显安静多了:-)，只有一些计算机和显示放在那里。先看了看2D的方针，一些小点点在屏幕上动来动去，看了半天看不出名堂，就去看了看3D的仿真比赛，这个视觉效果要好多了，像FIFA足球的计算机游戏上，三维的，感觉还是不错的。有可能的话，是要弄个3D的比赛参加一下。
（2）机器鱼的比赛情况
机器鱼的比赛比较好玩，没想到全国做机器鱼的单位还真不少啊，机器鱼我的确是不大懂的，只能看看热闹罢了。另外说一下，机器鱼比赛的是水球，呵呵。
（3）其他
其他比赛还有飞行机器人大赛，但是我不知道飞行机器人在哪里比赛，也就没看成；还有FIRA的小型组的比赛，和RoboCup有的一拼，参加的队伍非常多。但是我还是对RoboCup的小型组感兴趣，因为FIRA没有击球装置，全凭机器人去撞，感觉谁猛谁就厉害，哈哈。还有FIRA机器人真的很小，比RoboCup的小多了，估计里面没什么东西。（理论上讲，应该就2个模块，电机模块和控制板）。


总之，这次到济南看了比赛现场，还是有了些收获的，帮我积累了现场比赛的经验，以后如果带队来参加比赛，应该会比较从容些了。以后争取收集点这次比赛的视频资料，更好的了解各个队的比赛情况。没办法，这次我带的相机室内拍摄效果不是很好；而且也无法抢到好位置，由于第一篇里写的问题的原因。

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只是看不的到牛比点的赞助商。。建议发视频上来;P