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三个工科男的个性化成长

机器人足球世界杯冠军背后的故事

发布时间:2013-07-30来源:浙大新闻办作者:周炜14573


    别样吸引
    
    
故事要从5年前的夏天讲起。那一年,黑龙江男孩王群考入浙江大学的工科试验班,这是一个未分专业的大“系”,将来读什么专业,学哪些东西,王群心里都还没谱。他参加了一次参观实验室的活动。在玉泉校区控制系一间门牌号码为317的实验室,他的眼睛发亮了。
    
    
一个十几平方米的迷你足球场上,“跑动”着两个小机器人,像极了两只6寸大小的蛋糕,却配合漂亮地完成了一个传射——橘色的“足球”直勾勾进了球门。“这球踢得好猛!而且那粒球还是挑起来的。” 在这几尊机器人面前,王群很好奇,又感到卑微,“是不是要水平很高才能加入进来?”身边的一个研究生回答他,“你有兴趣就可以。”
    
    
这是浙江大学的机器人竞赛基地,成立于1999年。每一年,学校机械系、电机系、信电系、光电系、控制系等不同学科的本科生会加入进来,根据兴趣爱好,分别进入仿人、仿真和小型等组别,参加从学校,到全国,乃至世界的机器人比赛。2013年,在荷兰埃因霍温的机器人世界杯足球赛上,在小型组打败老牌劲旅卡内基梅隆大学问鼎冠军的ZJUNlict队,正是从这里出发的9人小组。
    
    
说实话,王群刚加入这个竞赛时有点失望,正好碰上ZJUNlict的低迷期,有点百废待兴的样子。在317,他只见到一台完整的小型足球机器人。一问才得知,曾经的研发主力都被“抽”去研发服务世博会的海宝机器人,因为关于机器人移动的“智慧”,小型机器人和海宝机器人是相通的。
    
    
2011年土耳其机器人世界杯足球赛的前一周,王群被一个电话叫去拧螺丝。要出发了,“球员”还没组装好,一个“球员”身上有上百颗螺丝要拧,加上“流水线”上的其它工序,王群和其他同学一起“整”到凌晨三点。一边拧,王群心里一边嘀咕,我们会去国外丢脸吗?但不管怎样,那是他加入机器人竞赛基地后,在硬件组的第一个活。
    
    
在317,王群遇到了一个“神人”,此人果断放弃读了半年的医学博士,转而投奔控制系。他就是今年荷兰世界杯机器人足球赛的队长赵越。
    
    
赵越是湖南邵阳人,2007年高考以全省300多名的成绩进了浙大巴德年8年制医学试验班,前四年是非医学本科培养,后四年是医学博士培养。大三下半年开始,各种各样的念头与选择在赵越脑中拉扯,是继续读医学博士,还是读工科研究生,将来要做科研,还是单纯赚钱?就在这样的迷茫中,他开始了几个月的医学博士研究生的生活。后来,这个决定被赵越判定为 “随波逐流”。“其实我的思维方式不适合读医。”
    
    
赵越大二时和控制系的老乡组队参加过学校的中控杯机器人比赛,他觉得,可能控制系更适合自己。老师给赵越的答复是,如果从医学转到工科,本科阶段没有问题,但在研究生阶段,国家政策还不允许。可能的路只有两条:一是你申请退学重新参加考研;二是去国家教育部修改数据库。当然,后一条是玩笑。
    
    
10月底,赵越申请退学,第二年1月,赵越参加全国研究生入学考试,重新考入了浙大控制系读研。“我的人生算是做了一回过山车,大落又大起”。在王群眼里, “从来没有见过那么拼了命复习的”,赵越准备考研时,天天在实验室复习到深夜,如果有人喊他一起去吃夜宵,他会在棉衣的袖子里放一本书,遇到路灯看一章节。
    
    
“我感到它们在回应我”
    
    
戴萧何比王群小一届,山东烟台人,父母希望他把“学位读得越高越好”。大二那年,他把专业确认到了热门的电气。在一门由信电系开设的小课上,控制系的一位女生向他发出邀请,希望能组队完成一个“自平衡车”的SRTP课题。在浙江大学,不同学科的本科生组队做SRTP课题或者参加竞赛,是一种常态。
    
    
一个底盘,两个轮子,是“自平衡车”的核心部件。为了制作“自平衡车”,戴萧何来到了机器人竞赛基地,在这里,熊蓉老师把戴萧何介绍给了一位姓马的学姐,跟着她学。学着学着,戴萧何把自己 “留”了下来。当听说实验室可以换到教九一个更大的房间,他乐坏了,第二天就去买了睡袋,打算24小时都在这里“定居”。
    
    
比王群和赵越幸运的是,戴萧何大三那年有了一次出国参加比赛的机会。2012年在墨西哥举行的机器人足球世界杯上,一同去的有三个大三的同学。开赛前的晚上,他们把所有的机器人都拆开、整机械、清理。第二天,他们将与机器人足球界的“翘楚”,——泰国Scuba队过招。比赛拼得相当激烈,戴萧何看到,一个“队员”的轮子跑开了,盖子掉了出来,但它仍然很“壮烈”地在拼命跑。“那一刻,我真的感觉它们是有生命有感情的,它好像在回应你的期待。”这位工科大男孩没有忍住,在现场为他英勇的机器人流了泪。
    
    
这次比赛,浙大队获了亚军,戴萧何因此获得了保送研究生的资格,而且可以任意选择专业。他选了控制,“感觉比我从前学的强电、电网更有意思。”大四的毕业设计论文,戴萧何完全写的是一篇控制学科的课题《面向室内二维动态环境的导航规划》,讲的是机器人如何灵活避让障碍物,到达目标位置。这篇毕业论文,被电气专业的老师们推荐为学校本科生百优毕业论文。今年比赛回来,他发现电气的同学已经为他领来了奖状和奖品——一只毛绒的玩具熊。
    
    
戴萧何承认,没有加入机器人竞赛基地之前,他是个十足的工科“宅男”。上课、睡觉、打网游,过得很闷。在机器人竞赛基地,有 “老人”带着学,他不但学到了很多知识与技能,而且性格方面也改变了不少,“与人交流的时候,我感觉没有像从前那么困难了,还懂了很多为人处事的道理。不来这里,我的人生可能会废掉。”
    
    
“不想他们只看到我们的成绩”
    
    
2013荷兰机器人足球世界杯竞赛,赵越、王群、戴萧何都去了。在埃因霍温工业大学的比赛现场,一句人群中的议论“They come back.(他们回来了)。”让他们感到了一股神秘和霸气的氛围。大家都在议论的是卡内基梅隆大学队。一个曾经拿过4次冠军的强阵容队。
    
    
决赛中,浙大ZJUNlict队相遇卡内基梅隆大学队,之前双方均一球未失。决赛上下半场赛完,比分还是死死咬在2:2。点球大战随即启动,高手过招,难分胜负,当进球踢到6:6,大家都认为这球要没完没了踢下去的时候,卡内基梅隆大学一记射门直接打到了浙大队守门员的身上,球被扑了出来。浙大队胜了。
    
    
的确,这次参加比赛的浙大ZJUNlict队,智能和表现都比以往大大升级。其中之一,就是可以根据不同球队的“打法”,在短短几秒钟之内快速修改代码,见招拆招。可是,为什么这么稳定、智能的卡内基梅隆队会犯一个“低级错误”,大家不是特别明白。比赛之后的酒会上,赵越向卡内基梅隆大学的博士生领队提出了心中的疑问。
    
    
对方的回答让赵越肃然起敬。原来,卡内基梅隆大学采取的是基于物理引擎的随机搜索策略,表现更随机,使人参与决策的程度更少,也就是更加智能。“他们的‘队员’进攻还是防守,会因为历史信息的不同而不同。无法预知的表现,更接近于人,因此‘低级错误’也是可以理解的。他们的策略也许是机器人的一个发展方向。”赵越的言语中透露出对对手的欣赏。“针对比赛来说,这不一定是制胜的策略,但可以看到他们不停地在做尝试。”
    
    
“第一名,说明技术已经做到一个高度了,接下来,多机器人协作的理论我们会更加深入一些,而软件框架等偏技术的也许先放一放。”这几天,冠军队归来,下一步的工作已经展开。赵越说,已经搜到了卡内基梅隆大学那位博士领队的毕业论文,这个暑假,他将好好研究。“让别人在看到竞赛成绩的时候,也看到我们思想和理论的光亮。”
    
    
而现已是电气学院研究生一年级的王群,接下来会“回归”电气专业,深入到另外一个学科领域的研究。对他而言,这个机器人竞赛基地,最重要的是教给了他“分析、解决问题的勇气和方法”。从大三时的“拧螺丝”开始起步,他后来还写过很多“动作”的程序,比如“抢球”,“控球”,还有杀伤力很大的“one touch”(拿到球后立马射门),再到这次2013世界杯的防守策略。这个过程中,他遇到了很多“鸡生蛋蛋生鸡”的矛盾难解的问题,他就绕着实验室的四米乘六米的“足球场”踱步,最后,总会“踱”出点头绪来。
    
    
暑假过后,是触手可及的新学年。这三位“老人”除了手头的事,都还将一起做好新一届队员的招募、培训等常规工作。“每年报名都会很火爆,超过三四十人”,而最后留下来,每年也就三四人。为什么呢?王群觉得这个很能理解,大一大二的学生只学过一些理论知识,一下子接触工程的实际,会懵掉。“但是坚持下来,就好了。”
    
    (周炜)