8月初,位于深圳的宝安体育馆一反往常,陆续迎来一大批机器人驻场。时值暑假,场内中心位置聚焦的不是某个人,而是一批奔跑扫射的“机甲战队”。
这是一场以机器人设计和对抗为主旨的大赛,有类似电竞比赛的阵势和规则设定,但更考验的是大学生们对机器人整体能力的掌控、运维。
大疆创新创始人汪滔也是从类似比赛中走出,进而在五年前开始承办这一赛事——全国大学生机器人大赛RoboMaster机甲大师。
8月11日是这场历时一年大赛的终极对抗,最终来自东北大学的学生队伍“T-DT战队”摘下近五年来的首冠。而此前连续两年夺冠”的华南理工大学“华南虎”战队已早早铩羽而归。
最终角逐结束后,一只几十人的团队陆续上台,迎接他们的是汪滔和深圳市政府相关领导分别颁发的50万奖金和冠军奖杯。
在创新创业浪潮之下,具备AI、机械设计、电路设计等能力背景的工程师们组成的创业公司近年来喷薄而出,但也有业内人士向21Tech反馈,公司在面试时发现,一些大学毕业生以为仅能够根据开源的代码编写程序就算懂得机器人设计,但这实际上还相差太远。
机器人产业的教育从书本到实践仍有一段路要走,这也是国际国内在近年来相继兴起包括First系列、Robocon等在内的大学生机器人赛事缘由所在。
接受媒体采访时,RoboMaster赛事运营总监杨明辉表示,“我们的目的是,让更多公众通过RoboMaster知道原来国内有这么多优秀的青年工程师,从而重视工科,从而吸引更多人进入工科,甚至喜欢上新工科教育。”
这可为企业寻觅和培养人才,同时也是国际间工程师文化和技术交流的渠道之一。从竞争中,可以看到工科类学子的技术对垒,以及他们对市场上热门技术的落地能力。当然,这些赛事也在寻求进一步的国际化,形成类似“硅谷”的文化氛围,这也是比赛最终要达到的成果之一。
将RoboMaster赛事与电竞类比,是在于从现场呈现形式来看,其与电竞赛事十分接近。操作手在场外排成一排,带上耳麦并控制自己所在部分的机器人类型,完成对应任务。
但与电竞不同在于,这些机器人由学生自主研发并赋予相应技能,从具体形态的掌控到软件能力的实现都是如此。
在此基础上,RoboMaster每年赛制会有20%的变化,今年关注的其中两大能力就是视觉识别和无人机稳定性。
据称,由于研发门槛较高,许多参赛队伍往年在空中机器人上投入并不多。但今年规则上放开了对空中机器人在尺寸、载弹量、热量、射频等方面的限制,无人机可从以往的“侦察兵”作用变成“前锋”,这将有望促成参赛队伍更加重视对空中机器人技术的研发。
此外,对战队攻击力加成的设计从过往识别手写数字、火焰数字击打九宫格形式,变为在8米外的平台击打随机亮起并旋转的五片大风车扇叶,这考验的是远距离视觉识别和机械设计能力。
RoboMaster赛事技术总监包玉奇向21Tech介绍,赛制设定的逻辑是,维持射击对抗这一核心点,并逐年把新技术引入。在RoboMaster早期,着重考验的是“英雄”类机器人登陆资源岛获取子弹的能力;此后着重在“工程”类机器人抓取并完成任务的能力;去年考验“工程”和“英雄”类机器人互相配合,从而实现更高伤害的能力;到了今年,比拼更加均衡,需要同时考虑地面机器人和空中无人机运行的稳定性和相互配合。
其实在近两年,赛制对无人机在战队中战力的贡献有了进一步开放。这也是促成东北大学在今年夺冠的一大重要因素。在冠亚军总决赛过程中,“T-DT战队”就是通过操纵地面机器人实现对能量加持机关的激活后,最终对对方堡垒的打击交给无人机完成。
包玉奇介绍道,竞赛中主要考验空中机器人保持稳定、克服发射弹丸的后坐力,以及通过视觉技术修整远距离下坠等问题。“如果用肉眼来看,纯靠人工手动瞄准是很难的。”
机器人对战赛实际上是对学生战队综合落地能力的考量,并挑战着他们对热门技术的掌控能力。杨明辉介绍道,在过去四年中可以看到很多团队技术实力很强,但制作的机器人比较粗糙,因此一旦出现问题,就要花费三分钟对所有零部件进行检查,但可能还找不出问题所在。东北大学的队伍采用模块化的解耦结构就解决了这个问题。
去年的冠军华南理工大学“华南虎”战队在今年还引入了一款3D打印软件,可以相对快速对机器人出现的状况及时掌控。
“今年考量的方面包括视觉识别、弹道预测等综合能力。每个点都做了相应调整,因此学生团队如果只有一方面能力强其实难以支撑到最后。今年的冠军队伍也是不仅无人机能力强,地面也能守住对方进攻,并且更快激活能量机关才能打爆对方堡垒。此前就有战队地面能力偏弱,而无法进入总决赛环节。”包玉奇这样向21Tech介绍。
RoboMaster2019的决赛队伍与去年出现了一个较为明显的变化——进入决赛的前16强中,与去年重合的队伍仅6支。而连续夺下2017年和2018年两届冠军的华南理工大学“华南虎”战队也止步32强。
这或许从侧面在传递给市场:工程师文化传承、整体实力平衡等都需要受到重视,也应该是当下机器人实践着重考量的方向。
面对今年的结果,包玉奇向21Tech分析道,通过前几年的积累,大家技术已经到了非常高的地步,实力也非常接近,所以每一个细节对他们今后比赛走到哪将有非常大的影响。如果某支队伍稍微懈怠,做得没有别人好的时候,将影响最终结果。
杨明辉也认为,到了总决赛阶段,队伍之间的基本实力相差微乎其微,“我们看到在比赛最后几天,往往会有一些因为机器结构或者算法方面的不稳定造成损失,越到最后就更考验队伍的应变能力和机器人设计的稳定性。”
经历过最早两年由电子科技大学制霸,近两年是华南理工大学夺冠,“T-DT战队”是近五年来首次拿下冠军。无人机操作手王法祺向21Tech总结了学生机器人队伍的成长路径。
“之前我们输过,所以会多学习别人的长处。我们发现速度提升很重要,另外是子弹击打精准度需要有提高;视觉识别也是很重要因素,在比赛中是比较高级的部分。”王法祺介绍道,“据我了解,RoboMaster是开源的比赛,往年优秀团队会把优秀的方案发到官方论坛里,战队之间会相互学习。我们团队私底下也会积极交流,取长补短。不过今年的16强名单有比较大的改变,这让我很意外。”他向21Tech表示,今年“T-DT战队”尤其对视觉识别技术有了很大层次的提高,毕竟打击精准度需要这一技术的支撑。在战队中有约1/4人员在进行视觉识别的相关研发落地。
从更大视野来看,打造以“硅谷”为标杆的工程师文化,是诸多对标世界级机器人对战赛的一大核心诉求。目前RoboMaster也在加速国际化探索。
杨明辉向21Tech介绍,到今年加入RoboMaster的海外及港澳台地区参赛队伍已累计达38支,其中不乏剑桥大学、卡内基梅隆大学、华盛顿大学等国际名校,覆盖超过14个国家及地区。
下一步会把对海外高校的覆盖面扩展提上日程。“我们刚在日本成立RoboMaster联合会,将在八月底举办两次假期营。想通过训练营的形式,先把日本相关队伍培养起来。”他表示,组委会希望在日本的落地模式成熟后,考虑进一步复制到北美和欧洲市场,希望未来成为世界级赛事。
“相比国际上其他赛事,美国的First系列赛事每年会接到美国总统发布的祝贺视频,这让我们非常敬佩。”杨明辉表示,也在与Robocon等相关赛事主办方交流。相比之下,RoboMaster比赛除了考验完成任务的速度之外,还有对参赛战队心智和配合能力的考验,并对工程师打造机器人的设计能力进行考量,这是差异化发展思路。
据官方披露,五年间大疆创新对RoboMaster赛事的总投入约达到3.5亿元。在为大学无人机技术的落地实践中,RoboMaster已与北京航天航空大学在内的7所高校联合开设了诸如多旋翼飞行器原理、多旋翼飞行器应用开发及地面机器人应用开发等课程。
回到比赛本身,出现终局剧情大反转是RoboMaster中的常态。这与战术如何与技术迅速调整配合,机器能力实现等都息息相关。对于战队来说,或许经历过老牌工科队伍的终夺桂冠,也有冠军热门的失落离开,这是另一条路径的成长。
在止步32强后,“华南虎”战队所在的华工机器人实验室发表了一篇文章《骑士离开时,我为他披上一件衣》。评论区是一众前辈的勉励,有人留言,希望队伍“不只是技术,人员管理、日程管理、渴求的心态都能够焕然一新。”
这已不仅仅是对战队,更是对当前热火朝天的机器人创业的一种提示。