合肥机器人一发即中投壶夺金,为何赢在算法?
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AI智识局
箭杆笔直地扎入壶心,壶身纹丝不动,只发出一声短促的“嗒”——干脆得像石子落水。从机械指松开箭尾到箭矢触底,不过几秒,动作行云流水,没有一丝犹豫。江淮实验室百步穿杨队队长周正通赛后回忆:“虽然就投了一支,但是一发即中。”
人形机器人投掷箭矢完成投壶命中动作
8月26日下午,北京国家速滑馆“冰丝带”,第二届世界人形机器人运动会最后一个比赛日。投壶——这个今年首次列入赛项的中国传统礼仪体育项目——迎来决赛。足式组和轮式组各13台机器人参赛,轮式组冠军由成都智元队斩获,足式组冠军则落入江淮实验室“启江百步穿杨队”手中。
参赛团队与机器人在赛事主题背景前合影
周正通说的“一发即中”,不是夸张,不是比喻。就是字面意思:只投了一箭,中了。然后金牌到手。
但这一箭,远没有看起来那么简单。
轮式机器人投壶是数学题,足式机器人是杂技
投壶的规则听上去不复杂:机器人站在投掷线后,用灵巧手从箭架上抓取箭矢,挥臂投出,让箭矢落入1.5米外的壶中。
组委会委员、中国软件评测中心副主任巩潇说,这考验的是一整套“眼—脑—手”协同——视觉识别壶的位置和箭的姿态,大脑规划投掷角度和力度,手部完成精准抓取和释放。箭矢是细长物体,抓取位置稍有偏差,投出去就偏了。
赛事组委会相关负责人接受媒体采访
但足式机器人和轮式机器人面对的,压根不是同一道题。
周正通解释得很直白:“轮式机器人底盘稳定,投掷时几乎不受姿态干扰,可以将全部算力集中在手臂的动作精度上。但足式机器人在投掷瞬间,重心会发生偏移,机器人的躯干和腿部必须实时调整姿态来维持平衡,腰部、髋部、膝部、踝部都必须参与姿态微调。”
换句话说,轮式机器人投壶,只需要算一条抛物线。足式机器人投壶,在算抛物线的同时,全身关节还要同步对抗重心的偏移——脚底不能晃、膝盖不能软、腰不能塌。任何一处微小的姿态抖动,都会改变箭矢出手的轨迹,让前面所有的计算归零。
投壶裁判长芦佳赛前就点出了三个高难度环节:复杂光照下识别微小壶口的视觉定位、抓取箭矢恰到好处的力觉控制、以及手腕、肘部、腰部协同发力的运动规划。对足式机器人来说,难度系数还要再加一个——在整个投掷动作链中,身体不能垮。
赢的不是硬件,是算法
被问到夺冠的关键是什么,周正通坦言,团队使用的“启江”机器人虽然全自研,但并非量产产品,本体性能并不一定比其他参赛队伍有优势。“真正让他们脱颖而出的,是背后反复打磨的算法。”
技术人员在场内调试参赛人形机器人
他进一步解释,投壶的关键在于对箭矢飞行抛物线的精确控制。机器人必须精确计算出手角度、速度和旋转,让箭矢沿一条稳定的抛物线飞行,才能在1.5米外落入壶口。这要求关节力矩极其精确,任何微小偏差都会改变抛物线轨迹,导致脱靶。
还有一个细节:比赛当天实际使用的箭,比训练用箭沉一点。早上官方训练时,团队试了箭的重量,微调了参数。这个临场调整,靠的就是算法对变量变化的适应能力——不是力大砖飞,是每一毫秒的计算都在为最终的抛物线兜底。
江淮实验室官方通稿将这次摘金归因于“脑、眼、手一体化协同与动态自适应能力”,系统融合了多模态视觉感知、三维空间定位、自主任务决策与高精度运动控制,使机器人能在复杂环境中完成从目标识别、动作规划到精准执行的闭环操作。
两种表述并不矛盾。官方叙事讲的是“系统整体能力”,周正通讲的是“系统整体能力里,哪一块才是真正拉开差距的那只手”。一个给框架,一个给内核。
投箭入壶的这几秒,藏着机器人走进家庭的关键
投壶看起来是个古风游戏,但周正通认为,它考验的抓取、对准、释放这一完整动作链,与家庭场景中递水杯、叠被子、整理物品等日常操作高度同源。机器人能不能像人类一样做到“温柔”与“精准”的平衡,正是商业化落地的关键所在。
裁判长芦佳也说过类似的话:“投壶考验的是抓取、对准、释放的完整动作链,这与家庭场景中递水、整理物品高度相关。”
这也是为什么,一枚投壶金牌的分量,远不止于赛场。一个人形机器人,能站稳、看清、抓稳、投准,在真实环境中完成从感知到执行的全闭环——它离帮你递杯水、叠件衣服,就不远了。
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