8月17下午,清華火神隊1最終以1:0戰(zhàn)勝德國HTWK隊奪得冠軍,這也是世界首次5V5機器人足球賽的冠軍。奪冠后火神隊合影慶祝。 新京報記者薛珺 攝


世界首場全自主機器人5V5足球賽冠軍在北京誕生。


8月17日,在2025世界人形機器人運動會足球賽項5V5決賽場上,“大力射門”算法為清華火神隊贏下冠軍杯。


多機配合是機器人踢足球要解決的極限類技術(shù)難題。從初次參加RoboCup到推動3V3成為標準,清華火神隊走了大約20年。清華大學自動化系研究員、機器人控制實驗室主任趙明國接受新京報貝殼財經(jīng)記者采訪時表示,3V3機器人摔倒后能否自主起身,這個難點已于今年年初被攻克,“現(xiàn)在我們希望可以引進大力射門技術(shù),該射門時就一腳射門。5V5最大的難點在于多機配合,機器人需要根據(jù)站位、角色動態(tài)調(diào)整自身能力?!?/p>


當機器人在球場上不再沖撞守門員,能夠很好地實現(xiàn)通信、配合隊友傳球時,也許也能夠合作搬起一張椅子,在家庭里穿梭時不會撞到老人、孩子?!白闱蛸愂抡嬲菣C器人技術(shù)的標準測試,同時也是一種展示?!盧oboCup機器人世界杯國際聯(lián)合會副主席、RCAP亞太機器人世界杯國際理事會主席周長久說。


大型賽事能讓公眾直觀了解機器人的技術(shù)和行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀,引發(fā)各行各業(yè)對應用場景的想象。2025世界人形機器人運動會期間展開了26個賽項、538個比賽項目的競技對決,每個項目都可能推動技術(shù)進步,孕育行業(yè)發(fā)展新機遇。


在周長久看來,世界人形機器人運動會有發(fā)展成機器人奧運會的可能?!皩θ诵螜C器人產(chǎn)業(yè)未來發(fā)展而言,它構(gòu)建的生態(tài)系統(tǒng)將起到標桿作用,發(fā)揮每個參與國的優(yōu)勢。未來不只中國,世界各地都可能舉辦類似的比賽。但無論比賽在哪個國家或地區(qū)舉行,大家都將意識到這一賽事起源于中國北京?!?/p>


這背后承載著北京機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的底氣。貝殼財經(jīng)記者從2025世界機器人大會上獲悉,目前,北京市機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平位居全國前列,北京人形機器人產(chǎn)業(yè)規(guī)模約占全國1/3。今年上半年產(chǎn)業(yè)營收增長近40%,機器人專精特新“小巨人”企業(yè)數(shù)量居全國首位。北京實施“百項機器人新品”和“百種應用場景示范”工程,面向未來,北京將持續(xù)加大機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的支持力度,打造具有全球影響力的機器人創(chuàng)新高地。第二屆世界人形機器人運動會將于2026年8月在北京舉辦。


對于賽事承辦方而言,“熊貓眼”核心區(qū)、室外足球配套區(qū)域這些賽訓基地也將持續(xù)使用下去。世界人形機器人運動會組委會市場開發(fā)部部長、北奧集團董事長趙東偉表示,賽訓基地不是應運動會一時之需,未來“北京人形機器人賽訓基地”將繼續(xù)打造集賽隊訓練、產(chǎn)品測試、數(shù)據(jù)采集、技術(shù)驗證和公眾科普為一體的賽訓基地,增強對全球人形機器人創(chuàng)新資源的“磁吸力”,打造富含機器人元素的新業(yè)態(tài)。


8月17日下午,2025世界人形機器人運動會足球賽項5V5決賽結(jié)束,德國HTWK隊領(lǐng)獎。 主辦方供圖


變身“大力射門”,拿下關(guān)鍵一分


“盡力吧,但我覺得贏他們挺困難的,結(jié)果真的不好說?!辟惽?,火神隊隊員告訴新京報貝殼財經(jīng)記者。


直到比賽結(jié)束哨聲吹響的前一刻,火神隊的隊員們對于戰(zhàn)勝德國隊HTWK Robots+Nao Devils(以下簡稱:德國HTWK)并沒有太大信心。 


在所有參賽隊伍的眼中,德國HTWK都是“勁敵”。2009年,德國HTWK開始訓練機器人“踢”足球,2018年獲RoboCup標準平臺(SPL)冠軍,今年7月奪得RoboCup小型組冠軍。


決賽前,火神隊與德國HTWK有過兩次交鋒,火神隊都沒有拿到太大的優(yōu)勢。


8月13日,2025世界人形機器人運動會足球賽項5V5預選賽,藍隊為清華火神隊。新京報貝殼財經(jīng)記者吉喆 攝  


8月17日15:20左右,足球賽項5V5決賽打響。兩支種子隊狹路相逢。攻守雙方有來有回,上半場開局10分鐘內(nèi)無一進球。大約12分鐘后,火神隊1號球員開始“變身”,走出與其他隊員不一樣的步態(tài),隨后一記“遠射”打破僵局,為火神隊拿下關(guān)鍵1分。


2025世界人形機器人運動會足球賽項5V5決賽現(xiàn)場,火神隊隊員在慶祝進球。 主辦方供圖


火神隊始終咬緊這1分的優(yōu)勢,終結(jié)了比賽。當裁判宣布火神隊獲勝那一刻,所有隊員擊掌歡呼,圍住寫下“大力射門”算法的隊員王與時,將他拋向空中,慶祝他的算法為火神隊再拿下一個冠軍。這一獲勝法寶是火神隊獨有的策略,基于端到端強化學習算法訓練出來的模型,再部署到機器人上。


8月17日下午,2025世界人形機器人運動會足球賽項5V5決賽現(xiàn)場。主辦方供圖


“大力射門”算法,也是火神隊在RoboCup2025機器人世界杯成人組決賽中奪冠的關(guān)鍵。相較于3V3比賽,5V5比賽的場地更寬闊,對機器人踢球的速度要求更高。“大力射門”是王與時基于深度強化學習設(shè)計出來的算法。當識別到外部環(huán)境達到射門的條件時,機器人就將控制策略切換為該算法訓練出的模型。當機器人出現(xiàn)崴腳走的步態(tài)時,就說明外部條件合適,它要準備射門?;鹕耜爩Υ舜紊蠄龅臋C器人全部部署了該算法。


“其實我一直思考在團隊現(xiàn)有能力基礎(chǔ)上,如何利用最新的技術(shù)為機器人踢球賦予更多技能。機器人踢足球最大的難點在于很多時候出球的速度不夠快,需要靠視覺定位后再對準角度去踢球,這樣可能會錯失進球的最佳機會。”王與時指出。


目前機器人使用的算法基本都是分層模型,執(zhí)行動作的時候需要分階段進行。也就是說,找角度是第一步,踢球是第二步。這就會導致機器人踢球時出現(xiàn)決策延遲,與踢球動作脫節(jié),顯得不夠果斷,從而喪失最佳射門時機。


今年年初,王與時開始思考利用強化學習的方式實現(xiàn)“找球-追球-踢球”全過程的連貫統(tǒng)一策略。他希望能夠讓機器人視覺識別后直接到關(guān)節(jié)輸出動作,避免調(diào)整角度和對齊的過程。于是就想到了利用端到端強化學習的技術(shù)范式訓練該策略,增加機器人射門機會。


8月13日,2025世界人形機器人運動會足球賽項5V5預選賽,藍隊為清華火神隊。新京報貝殼財經(jīng)記者吉喆 攝  


整個過程并不順利,王與時在寫這套算法時也經(jīng)歷過無數(shù)次失敗。今年3月,他第一次將該算法部署到機器人上使用,盡管動作不太優(yōu)雅、踢球的力度不是很大、準確度也并不高,甚至還會摔倒,但至少可以完成。


也就是從那個時候起,王與時和團隊看到了該算法的可行性,在后續(xù)的工作中不斷調(diào)整參數(shù),反復嘗試機器人與球門的角度、與球的位置達到何種角度射進門的概率更大。在賽前準備時,他每晚都要將機器人和球放在訓練場上不同的位置測試成功率,測試更合適的射門角度。


考驗算法,更考驗團隊策略


想要贏得比賽,僅靠“大力射門”技能的加持還不夠,賽場上,更需要考慮的是團隊之間的配合策略。在5V5賽場上,“疊羅漢”“摔倒”現(xiàn)象出現(xiàn)的頻率遠高于在3V3賽場上出現(xiàn)的頻率,多了兩個球員,感知決策的邏輯鏈條就會變得更難設(shè)定。


“就像小孩子踢球時經(jīng)常會出現(xiàn)3個人或者4個人一起搶一個球的情況,因為他們的目標就是搶球并將球踢進,但很少會思考團隊成員之間的配合,但在成人足球賽時這樣的情況就比較少見,他們會考慮團隊成員之間的配合?!蹦硡①愱牭闹笇Ю蠋煾嬖V貝殼財經(jīng)記者。


在3V3的賽場,球員角色設(shè)定較為簡單,一個前鋒、一個后衛(wèi)、一個守門員,機器人之間可以接收到隊員的信號,根據(jù)隊員的位置以及距離球的位置判斷自己應當充當?shù)慕巧?。?月17日上午3V3的上半場比賽中,中國農(nóng)業(yè)大學山海隊的2號球員和3號球員交換了角色,保證在競爭激烈的時刻拿下關(guān)鍵一分。


5V5賽事中,球員之間的配合變得更難了?!爸钡?月17日凌晨,距離正式比賽還剩最后幾個小時的時候,我們才寫好了一套新的算法?!被鹕耜犼犻L羅長盛表示。


因為與德國HTWK有過兩次交鋒,羅長盛和團隊開始研究對手的策略。“我們前幾天熬夜研究德國隊的戰(zhàn)術(shù),發(fā)現(xiàn)他們只有一個球員‘帶球’,所以我們的策略就是輪流上去傳球,而不是一窩蜂地擁上去傳球,為此我們寫了一套專門針對他們的策略,今天看非常有效果。”羅長盛分析稱。


作為火神隊曾經(jīng)的隊長,加速進化創(chuàng)始人程昊在賽場旁邊全程觀看了決賽現(xiàn)場,當火神隊拿下全球首創(chuàng)5V5足球賽項的冠軍時,程昊和隊員們一起慶祝?!盎鹕耜犨B續(xù)通宵3晚,從小組賽0:6不敵德國隊到?jīng)Q賽1:0取勝,是團隊的努力、實力、毅力的勝利,也是火神隊精神的傳承,所有的大賽火神隊都最早到最晚走,絕不放棄任何機會。”賽后,程昊在朋友圈寫下了自己的感受。


在國家速滑館的賽訓基地,貝殼財經(jīng)記者多次看到火神隊訓練的身影,8月7日晚上,由于下午和其他隊伍踢訓練賽時,兩臺機器人的步態(tài)、速度與預先設(shè)定模式出現(xiàn)了較大差異,團隊一直調(diào)試算法到晚上11點。


8月13日,清華大學自動化系研究員、機器人控制實驗室主任趙明國接受新京報貝殼財經(jīng)記者采訪。新京報貝殼財經(jīng)記者吉喆 攝


清華大學自動化系研究員、機器人控制實驗室主任趙明國在接受貝殼財經(jīng)記者采訪時表示,“3V3核心要解決的問題是機器人摔倒之后要能自主起身,今年年初這個技術(shù)難點已經(jīng)被攻克,機器人在任何跌倒狀況下都可快速起身,現(xiàn)在我們希望可以引進大力射門技術(shù),該射門時就一腳射門,利用端到端的技術(shù)實現(xiàn)該策略。5V5最大的難點在于多機配合,機器人需要根據(jù)站位、角色動態(tài)調(diào)整自身能力。”


“人形機器人運動會提升了社會熱度,將加速人形機器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。賽事要求提高,會迫使隊伍想新解法,創(chuàng)造新算法和程序。足球賽事是多智能體的協(xié)作,對機器人的挑戰(zhàn)就更大。”程昊指出。


北京硬科技,破局3V3


8月17日,在足球賽項5V5決賽場上,程昊就站在球場邊上。眼看著上半場比賽離結(jié)束還有不到5分鐘,他大喊“變身”,希望清華火神隊“球員”能夠使用出今年7月在RoboCup2025賽場上驚艷全場的“大力射門”技術(shù)。


程昊也曾是清華火神隊隊長,帶隊參加過RoboCup成人組比賽。但畢業(yè)后,他沒有立即投身機器人事業(yè),先是創(chuàng)業(yè),隨后又在互聯(lián)網(wǎng)大廠工作。ChatGPT出現(xiàn)后,他才覺得似乎能找到“一點方向”,于是創(chuàng)辦了加速進化。


與大模型浪潮同時,中國機器人初創(chuàng)公司的能力也初步涌現(xiàn)。來自北京的機器人公司加速進化就在RoboCup賽場上展示了中國機器人的能力。


去年6、7月,加速進化T1剛造出來就參加了RoboCup的比賽。“那時候我們只在一些單項上取得不錯的成績,并且我們也在比賽中驗證了T1的可靠性?!背剃徽f。他記得去年比賽時有一次雨天,現(xiàn)場多數(shù)機器人潮濕到無法開機,“大家都在用吹風機吹干,而我們的機器人能夠正常開機”。


去年從RoboCup回來后,程昊又將T1迭代得更加皮實耐摔,提升機器的穩(wěn)定和可靠性。去年年底,RoboCup也官宣了加速進化、傅利葉、宇樹成為官方合作伙伴的消息。程昊透露,他今年帶到巴西支持火神隊的20多臺機器,都在當?shù)刭u掉了。


火神隊2005年開始征戰(zhàn)RoboCup,今年之前沒得過世界冠軍。而清華火神隊前任隊長陳蓬輝的快速起身算法、王與時的端到端算法,結(jié)合加速進化T1的硬件能力,打破了這項紀錄。


“今年我們不但拿到了冠軍,還推動組委會做了很大的改革,包括很多關(guān)鍵性的技術(shù)和比賽的方式?!壁w明國表示,例如去掉了機器人背后的保護員、保證硬件能力能夠支持3V3比賽、快速起身保證比賽流暢度等。


今年4月,在RoboCup新加坡公開賽上,組委會同意使用火神隊的3V3足球賽Demo。而這次公開賽也傳遞出一個信號:中國機器人的算法和硬件已經(jīng)能做出比原來2V2足球賽更好的效果。RoboCup2025比賽方式改革隨之而來,今年的人形成人組比賽由2V2變?yōu)榱?V3。


5V5北京起跑,踢開商業(yè)化大門


機器人現(xiàn)有技術(shù)能夠?qū)?V3的比賽呈現(xiàn)得更流暢、更具觀賞性,但這不是技術(shù)終局。


“3V3只是街頭足球的項目,相當于運動員剛起步,可以練球技、練習如何盤帶、射門等。5V5 是國際足球的正式比賽,有嚴格的球場規(guī)定、隊員定位等?!盧oboCup機器人世界杯國際聯(lián)合會副主席、RCAP亞太機器人世界杯國際理事會主席周長久說。


8月16日,RoboCup機器人世界杯國際聯(lián)合會副主席、RCAP亞太機器人世界杯國際理事會主席周長久接受新京報貝殼財經(jīng)記者專訪。新京報貝殼財經(jīng)記者李學浩 攝


2025世界人形機器人運動會“RCAP 亞太機器人世界杯北京大師賽”(下稱:大師賽)全球首創(chuàng)全自主5V5全尺寸人形機器人足球賽。8月17日,清華大學火神隊、中國農(nóng)業(yè)大學山海隊分別斬獲2025世界人形機器人運動會足球賽項5V5、3V3冠軍。


當足球滾落到球門邊緣,無論進球還是空門,國家速滑館(“冰絲帶”)觀眾席總會一片沸騰。觀眾的呼聲,不僅認可了賽事的精彩,也肯定了機器人“球員”現(xiàn)有的能力。


然而,當賽事熱度減弱,機器人受到的關(guān)注有何變化、能否吸引更多人入局?踢足球能解決機器人的哪些問題、能否直接運用到工業(yè)或家庭場景?都是機器人行業(yè)要面臨的重大課題。


趙明國表示自己經(jīng)常被問到這類問題。他認為,踢足球要求機器人具備綜合能力,比起其他運動項目,解決這個問題的過程也更長久。


“解決機器人踢足球的過程并非一蹴而就,但每個階段都會貢獻相應的解決行業(yè)問題的方法,都會提高大家對機器人的認知和對問題的理解。解決足球問題本身就像強化學習。今天也許只解決了3V3的問題,明天也許就能解決5V5的問題。隨著場地擴大、人數(shù)增多,最終可能達到解決11V11問題的階段?!彼f。


他還認為,解決機器人踢足球的問題也塑造了學生的能力?!袄缤跖c時或許會把‘用端到端解決問題’當作未來5至10年的主要工作方向。”


足球賽為培育機器人生態(tài)貢獻力量,但不會直接形成整個機器人生態(tài)。趙明國強調(diào),跑步也是機器人生態(tài)的一部分,每個運動項目都會相應解決某些機器人極限類技術(shù)或應用問題。


2025世界人形機器人運動會開啟售票,不少觀眾涌向國家速滑館。提供情緒、娛樂價值也是機器人商業(yè)化一種可能的方式。實現(xiàn)快速自主起身后,機器人踢足球有了一定的流暢性、觀賞性,也帶來賽事商業(yè)化可能。趙明國表示,如果機器人踢球技術(shù)不過關(guān),賽事的觀賞性就得不到觀眾認可?!皺C器人是否能把比賽踢得更流暢、踢球技術(shù)能否被采用為客觀標準,也可以通過觀眾的付費觀賽意愿客觀展現(xiàn)出來?!?/p>


“2025世界人形機器人運動會提供了一個窗口,通過這個窗口,世界看到了中國機器人在本體和運動控制上的優(yōu)勢,讓中國機器人的硬件能力有機會成為各國科研、算法研究的重要支撐?!敝荛L久表示。


8月8日,德國HTWK隊在“熊貓眼”準備比賽。新京報貝殼財經(jīng)記者 李學浩 攝


周長久從去年開始就參與了本次運動會的籌備工作,他表示,本次運動會集結(jié)了北京市政府、中國機器人制造產(chǎn)業(yè)、國外開發(fā)社區(qū)等多方力量,有望形成全新的國際合作模式?!皩θ诵螜C器人產(chǎn)業(yè)未來發(fā)展而言,它構(gòu)建的生態(tài)系統(tǒng)將起到標桿作用,發(fā)揮每個參與國的優(yōu)勢。未來不只中國,世界各地都可能舉辦類似的比賽。但無論比賽在哪個國家或地區(qū)舉行,大家都將意識到這一切源自中國北京。世界人形機器人運動會有發(fā)展成機器人奧運會的可能。”


奧運會閉幕時會傳遞圣火給下一舉辦地,而世界人形機器人運動會也類似,在8月17日的閉幕式上宣告了下屆賽事的舉辦地和時間。


8月16日,世界人形機器人運動會組委會市場開發(fā)部部長、北奧集團董事長趙東偉接受新京報貝殼財經(jīng)記者專訪。新京報貝殼財經(jīng)記者李學浩 攝


對于本次運動會重要組成部分——大師賽,世界人形機器人運動會組委會市場開發(fā)部部長、北奧集團董事長趙東偉表示,要將其作為品牌賽事長期運營下去,還將舉辦國際大師賽?!敖衲?1月,大師賽可能將落地阿布扎比。而國內(nèi)大師賽未來還可能設(shè)置不同賽區(qū),以聯(lián)賽的形式在各地選拔優(yōu)秀隊伍。”


2025世界人形機器人運動會建設(shè)了“北京人形機器人賽訓基地”,已正式在國家速滑館掛牌,建設(shè)了“熊貓眼”核心區(qū)1號基地(下稱:“熊貓眼”)、足球配套3號基地,并建設(shè)運營ROBOLAND機器人營地、5號基地等多塊賽訓基地,充分詮釋“人機共融”的核心理念。 


7月,足球賽隊伍陸續(xù)進駐賽訓基地,在新鋪的綠茵場上調(diào)試算法,領(lǐng)著機器人到處識別球場情況。而在未來沒有比賽的日子里,賽訓基地將承擔起孕育機器人生態(tài)的作用。


“賽時,賽訓基地用于賽隊訓練、舉辦足球賽項預選賽。賽后,‘熊貓眼’將作為科研和高端賽事發(fā)布地,并且,該場館內(nèi)部加裝了動作捕捉系統(tǒng),未來還將設(shè)置數(shù)據(jù)分析系統(tǒng);位于南門的3號基地將用于舉辦賽事,以及驗證新產(chǎn)品、新技術(shù);位于ROBOLAND機器人營地的5號基地將作為國內(nèi)外賽隊的技術(shù)交流及展示區(qū)域,同時也將作為研學基地,讓孩子們與機器人近距離接觸,提升與機器人有關(guān)的科學素養(yǎng)?!壁w東偉說。


統(tǒng)籌 金彧

新京報貝殼財經(jīng)記者 韋英姿 張晗 

編輯 陳莉 

校對 賈寧