独家对话优必选科技人形机器人团队——浅析中国团队赢得RoboCup奖杯

在RoboCup 2019这一机器人领域的世界级舞台上，中国的火神队以其卓越的表现再次证明了中国在人形机器人研究领域的顶尖实力。从全球40多个国家、170多所科研机构和高校团队中脱颖而出，他们斩获了人形组三项大奖：AdultSize的Technical Challenge技术挑战赛亚军、Drop-in比赛亚军，以及激烈的2VS2足球比赛中获得季军。

这支代表着中国人形机器人最高水平的队伍，集结了清华大学和优必选科技两支重要力量。他们背后，是赵明国教授的领导力与智慧。赵教授不仅在清华大学自动化系担任副研究员和机器人控制实验室主任，还是优必选科技人形机器人的首席科学家。他的名声在仿人机器人步态控制及无人驾驶自行车领域赫赫有名。

上周，我们有幸在优必选科技北京研究所与赵明国教授以及核心团队成员进行了深度交流。这次比赛的背后，是优必选北京研究所的不懈努力，他们负责机器人在感知、定位、决策、运动、步态等方面的研究。现在，让我们一起揭开他们捧回RoboCup奖杯背后的秘密吧。

RoboCup挑战赛设定的目的是通过一个易于评价的标准平台促进人工智能与机器人技术的发展，目标是在未来几十年组建一支机器人足球队战胜人类世界杯冠军。相较于国际象棋这类规则清晰的比赛项目，足球比赛的信息具有不确定性，这需要机器人在现有人工智能和机器人技术上实现许多突破。赵明国教授强调，RoboCup是一个对抗性的比赛，要求机器人必须完全自主运行，并完成一系列任务。今年的比赛场地增大，对机器人的视觉系统和决策系统提出了更高的要求。

在比赛中，真实应用中的技术被进行了抽象化，如动态环境、噪声、随机性等问题都被包含在内。比赛的规则逐年严格，不断向人类足球比赛方式靠近。由于不能使用具有发射性的定位方案，如RGBD摄像机等，参赛团队必须使用AI视觉技术，并且所有的AI运算都必须在机器人的嵌入式平台上完成。优必选科技采用了双目视觉方案，可以识别赛场上的多种物体，包括球、线、对手等。赵教授解释说，物体识别不仅仅是关于识别精度，更重要的是要快速反应，当球过来的时候能够踢得到。为了准确判断移动中的球的位置，需要进行运动建模和分析。

优必选科技&清华大学火神队在比赛中实现了每秒30帧的图像处理速度，而在日常训练中，这一速度可以达到每秒70-80帧。这背后是对硬件平台极高的要求。这一速度保证了机器人在比赛中的快速反应和精准决策。RoboCup不仅是技术的较量，更是智慧的较量。通过不断的探索和研究，中国的机器人研究团队正在不断缩小与世界先进水平的差距，为人类科技进步做出重要贡献。一、赵明国教授谈硬件与服务机器人的重要性

赵明国教授在接受采访时强调，硬件在服务机器人的发展中扮演着至关重要的角色。他指出，尽管人工智能技术在不断进步，但如果硬件平台的发展滞后，那么这些先进技术便难以得到应用。在教授眼中，硬件是制约服务机器人发展的关键因素。李海雷，优必选科技的高级机械工程师，也提到了在RoboCup比赛中，他们采用的机器人硬件平台如何根据比赛需求进行针对性设计，在保证功能的同时最大化减轻硬件负担。赵教授进一步表示，参加RoboCup比赛的最大收获在于检测技术的进展和发现存在的不足，今年他们主要验证了机器人平台在行走和控制方面的技术，确保能够满足未来三到五年的需求。

二、赵明国教授——优必选科技人形机器人研发的幕后推手

人形机器人的行动能力是其核心要素之一。在全球范围内，美国、日本、欧洲等国家在机器人前沿技术研究上起步较早，具有先发优势。相较之下，中国在这一领域相对落后，从事人形机器人前沿技术研究的学者数量有限，能在国际上取得突破性成绩的更是凤毛麟角。赵明国教授在人形机器人步态控制领域拥有近二十年的研发经验。自2003年进入清华自动化系以来，他便全身心投入到仿人机器人步态控制及无人驾驶自行车的研究中。

赵教授的成果颇丰，他提出了“虚拟斜坡行走”方法，创造了双足机器人行走速度的纪录。他还研究了“髋部弹性驱动”方法，使双足机器人获得高稳定性和高能量效率。与RoboCup的缘分可以追溯到2004年，赵教授及其团队在国内比赛中已崭露头角，随后更是积极参与国际比赛，成绩斐然。

三、优必选科技人形机器人的未来研发思路与赵明国教授的角色

目前全球范围内的人形机器人领域，优必选科技的Walker机器人在运动能力方面颇受瞩目。赵明国教授作为优必选科技人形机器人的首席科学家，与团队在最前沿的技术上进行探索。教授回忆与优必选科技CTO熊友军的初次见面，以及双方共同的理念：让智能机器人走进千家万户。目前企业的一大优势在于可以集中人力和资金进行系统性的研发。目前人形机器人的商业化落地仍然面临挑战，但优必选科技采用两条腿走路的策略：一方面推动现有技术的商业化落地，另一方面坚持布局最前沿的技术研究。优必选科技：从伺服舵机到人形机器人，打造智能生态的领跑者

优必选科技，一家在机器人领域拥有核心技术的企业。从伺服舵机起步，该公司已积累了一系列人工智能机器人的核心技术。目前，优必选科技已经研发出多项关键技术，包括高性能伺服驱动器及控制算法、多关节运动控制算法、面向服务机器人的计算机视觉算法、智能服务机器人自主导航定位算法以及机器人操作系统应用框架ROSA等。这些技术的突破，为优必选科技建立了“硬件+软件+服务+内容”的机器人生态圈。

在研发体系上，优必选科技构建了一个三层架构：最基层是产品团队，负责将核心技术应用到实际产品中；中间层是研究院，专注于核心技术研发，为产品团队提供源源不断的创新动力；最上层则是致力于人工智能和机器人前沿技术研发的团队。优必选科技还在清华大学、华中科技大学设立了智能服务机器人联合实验室，在悉尼成立了人工智能中心，以推动技术的不断突破和应用。

赵明国教授及其团队在双足机器人运动控制技术领域的研究，是优必选科技的重要亮点。从Walker的立项到推出双足机器人Walker，再到推出大型仿人服务机器人Walker新一代，优必选科技在人形机器人领域的研究已取得显著进展。赵教授表示，未来优必选科技将在软件和性能上持续迭代，努力让人形机器人更轻量化、成本更低，并朝着家庭应用场景不断迈进。

相比于其他竞争对手，优必选科技的人形机器人战略更加开放，希望通过建立机器人生态，与更多的开发者共同推动人形机器人的商业落地。在研发过程中，优必选科技注重技术模块的感知、定位、决策、运动和步态等方面的研究，不断探索业内已知的方法，并根据硬件的不同进行调整和优化。

赵明国教授认为，让机器人真正走进家庭需要持续的努力和优化。他表示，未来的优化方向主要是让机器人的能力模块更轻、更好、速度更快，并在硬件上建立一整套系统方案。他也强调了实力和机会的重要性，认为长期的技术积累和经验能够使企业在产品定义发生变化时快速跟进，并在行业前景明确时保持技术领先。

优必选科技在RoboCup比赛中与清华大学一起获得的奖杯，是对其研发实力和投入的肯定。中国的科研机构和科技企业正在以惊人的研发速度缩短与世界先进水平的差距，而优必选科技正是其中的佼佼者，让智能机器人进入千家万户的梦想已经初见雏形。

优必选科技正在通过其深入的研发和不断创新的技术，推动人工智能和机器人领域的发展。从伺服舵机到人形机器人，优必选科技已经成为智能生态的领跑者，其坚持不懈的研发和投入精神令人钦佩。