不同寻常的足球赛

足球，总是能让人热血沸腾，让人拼搏，让人无畏向前。在 RoboCup 的赛场上，足球一定是最为引人注目，令人驻足的赛事！缓慢地行走、机械化地射门，现在的足球赛早已不是你印象中的样子。在 RoboCup 2022 标准平台组的绿茵场上，双足人形智能机器人 NAO 为我们带来了超乎寻常的表现！

进攻、防守、甚至飞身扑球，机器人足球赛早已不同于往日。在标准平台的赛场上，各队的 NAO 机器人需要完全独立自主地完成一场比赛。这就意味着机器人需要具备“自己的思想”，并且懂得制定策略，打好团队配合。

机器人足球赛

那么，在球场上完全自主运行的机器人，是如何完成一场精彩绝伦的足球赛的？

RoboCup 背景

由加拿大大不列颠哥伦比亚大学教授 Alan Mackworth 在1992年首次提出后，机器人世界杯发展至今已成为世界机器人竞赛领域影响力巨大、综合技术水平极高、参与范围颇广

的专业机器人竞赛。其目的是通过机器人足球比赛，为人工智能和智能机器人学科的发展提供一个具有标志性和挑战性的课题，为相关领域的研究提供一个动态对抗的标准化环境。RoboCup机器人世界杯中国赛（RoboCup China Open）是 RoboCup 机器人世界杯在中国的正式地区性赛事。

RoboCup 足球赛

RoboCup Standard Platform League（标准平台联赛）是 RoboCup 其中一个机器人足球联赛，所有球队都使用相同的机器人进行比赛，当前的标准平台为软银机器人的人形机器人 NAO。比赛进行时机器人完全自主运行，即在没有外部人类或者计算机的控制情况下，完全自主的进行小型足球竞技项目。

通常情况下，在一场比赛中，每支队伍可以同时上场的机器人数量不能超过5个，且至多只有一个机器人作为守门员。作为守门员的机器人只能在自己的禁区使用手或者是胳膊触碰球，且守门员的球衣需为“1”号。其它四个机器人球衣的编号为2-5号，默认情况下“6”号是替补球员机器人。

那么比赛进行时，机器人是怎么实现完全自主运行的呢？

技术要点

机器人可以完全自主运行，当然是由程序和算法决定的。在程序和算法中，其中一个比较重要的模块是 Behavior Control（行为控制）模块。行为控制模块主要负责管理机器人在比赛场上的各种行为，而这其中较为重要的一部分内容是 Skills & Cards 机制。

Skills 即技能，可以理解为机器人可以执行的动作技能，比如Kick（踢球）、Look Left And Right（向左向右看）、Pass Target（传递目标坐标）等。编程人员在 Skill 层面定义机器人具体如何完成一个行为，比如 Get Up 定义了机器人如何实现站起来这个动作。

Cards 即卡牌，可以理解为机器人在场上的角色，一个 Card 定义了如何根据环境信息执行各个 skill，即决定机器人应该做什么，比如什么时候应该执行站起来这个动作，什么时候执行踢球这个动作。鉴于机器人在场上的作用不同，可以为多个机器人角色建立对应的card，在每个 card 里定义机器人如何进行决策，以实现不同机器人角色的任务。比如Keeper（守门员）、Striker（前锋）、Defender（后卫）。

通过 Skills & Cards 机制，控制机器人在场上，根据条件，执行不同的行为。本次科普就到这里啦，再来回顾下 NAO 在赛场上的精彩瞬间吧！