RoboCup与科技文明 ----机器人足球赛

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RoboCup与科技文明
RoboCup与科技文明 (发稿时间:2006-10-09  阅读次数:138)
RoboCup是一个国际性的研究和教育组织,它通过提供一个标准问题来促进人工智能和智能机器人的研究,这个领域可以集成并检验多领域、大范围的技术,同时也可以作为面向教育的集成性项目,在RoboCup国际联合委员会的管理下举行国际性学术会议和比赛。     RoboCup推动科技不断进步。通过提供引人瞩目但又非常困难的挑战,将RoboCup作为促进人工智能和机器人学研究的工具。促进研究的有效途径是制定一个长期目标,而不是拘泥与某一特定用途,当这个目标完成时,将产生巨大的社会影响,这可以称为一个重大的挑战计划。建造一个会踢足球的机器人本身并不能产生巨大的社会和经济影响,但是这种成功的确会被认为是这个领域的重大成果,因此可以说这是划时代的计划,RoboCup既是一个标准问题,也是一个划时代的计划。
RoboCup与技术应用
由于RoboCup中涉及到的许多研究领域都是目前研究与应用中遇到的关键问题,因此RoboCup的一些研究成果可以很容易地转化到实际应用中。例如,最典型的应用有以下这些:
1.搜索与救援
搜索与救援领域有以下一些特点: 如在执行搜索与救援任务时,一般是分成几个小分队,而每个小分队往往只能得到部分信息,而且有时还是错误的信息;环境是动态改变的,往往很难做出准确的判断;有时任务是在敌对环境中执行,随时都有可能会有敌人;几个小分队之间需要有很好的协作;在不同的情况下,有时需要改变任务的优先级,随时调整策略;需要满足一些约束条件,如将被救者拉出来,同时又不能伤害他们。这些特点与RoboCup有一定的相似,因此,在RoboCup中的研究成果就可以用于这个领域。事实上,有一个专门的RoboCup-Rescue专门负责这方面的问题。
2.太空探险
在太空探险时,一般都需要有自治的系统,能够根据环境的变化做出自己的判断,而不需要研究人员直接控制。在探险过程中,可能会有一些运动的阻碍物,必须要能够主动的进行躲避。另外,在遇到某些特定情形时,也会要求改变任务的优先级,调整策略以获得最佳效果。
3.办公室机器人系统
用于在办公室中完成一些日常事务的机器人或机器人小组,这些日常事务一般包括收集废弃物,清理办公室,传递某些文件或小件物品等。由于办公室的环境具有一定的复杂性,而且由于经常有人员走动,或者是办公室重新布置了,使这个环境也具有动态性。另外,由于每个机器人都只能有办公室的部分信息,为了更好地完成任务,他们必须进行有效的协作。从这些可以看出,这又是一个类似RoboCup的领域,当然可以采用一些RoboCup中的技术。事实上,在前几年有许多研究人员从事办公室机器人系统的研究,而最近改为进行RoboCup方面的研究就是因为这一点。
4.家庭机器人系统
在家庭应用的机器人的主要任务是清扫、防火、防盗、教育孩子、伺候老年人、管理家电产品等。家庭机器人基本上由环境感知模块、行为决策模块、动控制模块无、线通信模块、移动机构模块、自动充电模块和—机交互模块构成,而家庭机器人的地图生成与定位及避障路径规划则又是需要应用一些 RoboCup中的技术。
5.其它多智能体系统
这属于一个比较大的类别,RoboCup中的一个球队可以认为就是一个多智能体系统,而且是一个比较典型的多智能体系统,它具备了多智能体系统的许多特点,因此在RoboCup中的研究成果可以应用到许多多智能体系统中。其实,上面的四个例子就是四个不同方面的多智能体系统,从中可以看出RoboCup技术的普遍性,除了这些例子外,还有许多可以应用RoboCup技术的领域,如空战模拟、信息代理、虚拟现实、虚拟企业等等。
RoboCup与人类梦想
RoboCup提出的最终目标是:到21世纪中叶,一支完全自治的人形机器人足球队能在遵循国际足联正式规则的比赛中,战胜人类的世界杯冠军队。这个目标的提出,是人工智能与机器人学今后50年内的重大挑战。从现在的技术水平看来,这个目标可能是过于雄心勃勃了。但是我们相信,重要的是提出这样的长期目标并为之而奋斗。从莱特兄弟的第一架飞机到阿波罗计划将人类送上月球并安全返回地球只花了50年。同样,从数字计算机的发明到深蓝击败人类国际象棋世界冠军也只花了50年。我们已经意识到,建立人形机器人足球队需要大致相当的时间及广大研究人员的极大努力,这个目标是不能在短期内完成的,但是只要怀有梦想,那么它终究会有实现的一天。
大赛宣传组:章文英