常見機器人競賽簡介

2024年3月15日發(作者：英烈的故事)

常見機器人競賽簡介

機器人足球：

機器人足球由于觀賞性和競技性較強，近幾年在機器人比賽項目中一直受關注度較高。

將兩隊由規則允許的機器人球隊放置于一塊模擬的足球場中，雙方機器人盡自己所能將

球攻向對方球門。終場后進球數多的一方為勝。這便是機器人足球比賽的基本規則了。

現在機器人足球比賽已成為一種在國際上十分流行的運動，很多國家都有了自己的機器

人足球比賽。在世界上比較有影響的賽事主要有兩個：一個是由國際機器人足球聯合會

（FIRA）組織的微機器人世界杯Mirosot，另一個則是由國際人工智能協會組織的機器人世

界杯RoboCup。

國際機器人足球聯合會（FIRA）成立于1997年，總部設在韓國的大田，每年組織

一次機器人足球世界杯，相伴而行的還要舉行這一領域的學術研討。1996年在韓國舉行了

首屆機器人足球世界杯，來自7個國家的23支代表隊參加了比賽。1997年6月來自9個國

家的22支代表隊參加了2個項目的角逐。第三屆比賽在巴黎與第16屆足球世界杯同期舉行，

有13個國家的39個代表隊參加了4個項目決賽階段的比賽。由于參賽隊增加，1999年第

四屆分4個賽區進行了預選賽，角逐決賽階段4個項目的32個名額，比賽已達到相當規模

和水平。2000年第五屆機器人足球世界杯在悉尼與奧運會相伴而行。FIRA比賽主要項目有

超微機器人足球賽、單微機器人足球賽、微型機器人足球賽、小型機器人足球賽、自主式機

器人足球賽、擬人式機器人足球賽和仿真機器人。

ROBOCUP的原意為ROBOTWORLDCUP。1997年正式成立，總部設在東京，正

式注冊在瑞士伯爾尼。ROBOCUP自1997年起每年舉辦一次機器人足球世界杯賽(TheRobot

WorldCup)。而在1999年的世界杯賽上，SONY公司推出了四條腿的機器狗足球賽，引起

了很大的轟動，從此便增加了SONY有腿機器人足球賽。第一屆RoboCup機器人足球世界

杯賽于1997年8月25日在日本名古屋舉行。來自美、歐、日、澳的40多支球隊參賽，觀

眾達5000余人。第二屆杯賽于1998年7月4日至8日在法國巴黎與第16屆世界杯足球賽

同時舉行，參賽隊上升到60多支。1999年7月28日至8月4日，第三屆RoboCup世界杯

賽及學術大會在瑞典斯德哥爾摩與IJCAI-99聯合舉行，參賽隊多達90余支。2000年8月

25日至9月3日，第四屆杯賽及學術大學在澳大利亞墨爾本舉行，正式參賽隊首次突破100

大關，達104支。一些著名的大學（如美國CMU和Cornell等，德國Humboldt）、國立研

究院（如美國NASA）和大公司（如日本SONY）均參與了相關的活動。RoboCup的主要項

目有電腦仿真比賽、小型足球機器人比賽、中型自主足球機器人比賽和SONY有腿機器人

足球比賽。

當然，有的的朋友要說如此復雜的東西，根本不適合幾個人搞嘛！別急，FIRA和RoboCup

都推出了自己的仿真比賽平臺，你只要擁有一臺電腦，懂一些編程，就完全可以參與到這項

運動中來。仿真足球的最大好處就是你不必去研究圖像處理或是通信方面的技術，可以完全

把心思用在足球策略上來，這對那些又喜歡編程又喜歡足球的朋友來說是非常有吸引力的。

FIRA和RoboCup的仿真平臺均可以在它們的官方網站上免費下載。

機器人滅火：

世界上第一屆正規的機器人滅火比賽是于1994年在美國三一學院由JackMendelssohn

教授創辦，由于其比較容易入門，所需設備簡單，很快就風靡全世界，成為了全球最普及的

機器人競賽項目，現在三一學院每年都會舉辦一次國際性的機器人滅火比賽，吸引著來自全

世界的眾多優秀選手參與角逐。

機器人滅火是模擬現實中的火情來讓機器人完成滅火。具體的任務是在一個標準場地中

的四個房間中隨機放入一根蠟燭，機器人從規定的起點出發，在四個房間中遍歷尋找蠟燭，

找到蠟燭后將其熄滅。以所需時間最短，完成附加任務最多為佳。

機器人滅火比賽場地圖

參加比賽的機器人由參賽選手自己制作，不能超過規則規定的大小，對驅動方式、控制

芯片和滅火方式沒有任何限制。選手可以選擇自己習慣的控制芯片和開發語言。機器人放入

場地啟動后不能再有人工干擾，必需全自主的完成滅火任務。除了熄滅蠟燭，比賽中還有一

些可選難度，比如在場地中添加一些斜面、障礙物等等。一般來說，參賽選手都會在保證穩

定性的前提下盡可能的提升自己機器人的運行速度，追求在盡量短的時間內熄滅蠟燭。

VEX機器人競賽：

VEX機器人競賽全稱為“美國夏威夷泛太平洋VEX機器人錦標賽”，是一項旨在通過

推廣教育型機器人，拓展中生和大學生對科學、技術、工程和數學領域興趣，提高并促進學

生的團隊合作精神、領導才能和解決問題的能力。由美國夏威夷州政府主辦，是一項面向全

世界各國機器人愛好者的機器人競賽，每年經過各地層層的選拔后最后在美國夏威夷州火奴

魯魯舉行總決賽。

VEX競賽的機器人任務每年都會更新，要求參賽者自行設計、制作機器人并進行編程。

與一般機器人競賽所要求的不同，VEX競賽要求參賽者設計的機器人不單要有全自動完成

任務的能力，還要求具有通過人員遙控來完成任務的要求。通常是一場比賽140秒鐘，其中

開始的20秒為自動控制時間，接著的120秒為操作手控制階段。最后以兩段時間內機器人

的任務完成情況總和來計算最終得分。

VEX競賽最具特色的獨到之處就是“聯隊”的設置。每場比賽中每個場地里面都會有

兩支隊伍同時比賽，兩支隊伍各自完成自己的任務，必要時可以在規則允許的范圍內相互幫

助。聯隊由每場比賽前根據規則隨機或參賽選手自主選擇組成。初賽時的聯隊配對每場比賽

都不同，復賽時的聯隊配對則一直持續到比賽最后。由于雙方都是比賽現場才第一次配對，

所以對雙方機器人在場地中的運行和規避都是極大的考驗。

2010-2011VEX競賽任務：

集結號：

場地中央放著一架梯子。四面圍欄上安裝了四個得分標桿。場上有五個活

動加重基座，每個基座上均裝有一個得分標桿。場上的紅、藍色圓環各有18個，

各分成4堆4個疊放的圓環和1堆2個疊放的圓環，放在場上的指定位置。比賽的特

點是兩個參賽隊組成的聯隊從賽場的兩邊出發進行比賽。參賽隊通過完成各種任

務（用圓環套住得分標桿，占有得分標桿，爬上或掛在梯子上）競爭得分。

FLL機器人競賽：

FLL(FIRSTLEGOLeague)世界錦標賽是1998年由美國非盈利性機構FIRST（冠軍）和丹麥

樂高集團合作主辦的針對9-16歲孩子的國際性機器人比賽。參賽隊伍由10名隊員組成，隊

員們需要建設團隊、解決問題和分析思考。每年九月份，由教育專家及科學家們精心設計的

FLL挑戰內容將通過網絡，全球同步公布。挑戰任務由機器人競賽和主題研究項目兩個部分

組成。

參加FLL競賽可絕不是僅僅用LEGO部件搭建一個機器人完成競賽任務便可，參賽隊

還需要在網上查找資料、向科學家請教、查閱圖書館資料，完成一份FLL要求的調查報告。

每年FLL的競賽主題都與當今世界面臨的問題緊密相聯。因此想要完成一份精彩的調查報

告并不容易。

FLL2009--2010智能交通移動挑戰賽場地

智能交通移動挑戰賽讓你在一個模擬的環境中直接感受一輛裝有傳感器的智能小車在

前往某個地點或運輸物體的時候，去避開碰撞，并在碰撞中逃生的過程。

機器人走迷宮：

機器人走迷宮，顧名思義，就是將一個全自主的機器人放到一個未知的迷宮中，讓機器

人從指定的起點走到目標點，以所用時間最少為佳。

機器人走迷宮比賽最早是1972年由美國機械雜志發起，又稱電腦鼠走迷宮競賽。最初

的電腦鼠是機械的，由彈簧驅動。1977年IEEESpectrum雜志提出電腦鼠的概念：電腦鼠是

一個小型的由微處理器控制的機器人車輛，在復雜迷宮中具有譯碼和導航的功能。真正的首

場電腦鼠迷宮競賽于1979年于紐約舉行，1991年以來，每年都有世界級的比賽。國際電工

和電子工程學會（IEEE）每年都要舉辦一次國際性的電腦鼠走迷宮競賽，自舉辦以來參加

國踴躍，為此許多大學還開設了“電腦鼠原理和制作”選修課程。

迷宮一般由256個方塊（單元）組成，每個方塊的大小為18cm見方，排成16行×16

列。迷宮的隔墻板沿方塊的四周布設，形成迷宮通道。隔墻板的兩個側面是白色的，頂部是

紅色的。迷宮的地板由木質材料做成，涂上不反光的黑漆。隔墻板的側面和頂部對紅外線有

反射特性，而地板則對紅外線有吸收特性。機器人要求由參賽者自制，一個完整的機器人應

包含有機身、電源、傳感器、微處理器、馬達及驅動等部分。機器人的傳感器可分為3組，

分別用來感知前、左、右3個方向是否已靠近宮壁。在馬達的控制下，機器人能夠完成直行、

轉彎、掉頭以及加減速等動作。

一般迷宮的形狀會在比賽現場才會公示，因此機器人在賽前并不知道迷宮的具體樣式，

所以如果想在比賽中取得好成績，優秀的路徑算法是必不可少的。

ROBOCON:

ABUROBOCON機器人大賽的前身是1988年日本廣播協會的機器人比賽，于2002年

由中國，日本，泰國，新加坡，泰國和印度尼西亞組成理事會的“亞洲太平洋廣播聯盟”（亞

廣聯）正式組織成為每年一度的重大國際性賽事。比賽的宗旨是著力培養各國青少年對于高

科技的興趣與愛好，提高各參與國的科技水平，為機器人工業的發展發掘和培養后備人才。

各個亞廣聯的成員機構都有權參加該項目的比賽，但參賽的對象僅限于各國的大學生或者工

科院校的學生。

RoboCon比賽的主題每年由承辦國提出，大都與承辦國的文化特色相關。比如2005年

由中國中央電視臺承辦的國際賽主題為“登長城，點圣火”；而2007年由越南承辦的RoboCon

國際賽主題為“下龍灣的傳說”（這一屆比賽也是中國首次在RoboCon賽事中奪冠）。

每年的RoboCon機器人大賽均可以分為前期的國內賽（挑選出可以參加國際賽的代表

隊），和后期的國際賽。在中國，由中央電視臺主辦的“全國大學生機器人電視大賽（簡稱

CCTV-ROBOCON）”其實就是為國際賽挑選可參加國際賽的代表隊的國內賽。

2010年比賽在埃及舉辦，比賽的主題是“機器法老建金字塔”。這個想法是基于一個時

間機器，它把古代埃及金字塔的建造者帶到了大學教室中。而新的目標是按順序建造三個金

字塔的一部分。參賽者應該達到精確、快速和協作，他們要堅持不使用塊之間的結合材料的

主要要求。第一個成功完成建造三個金字塔的隊伍就是“機器法老”。在三分鐘比賽時間內，

紅隊和藍隊為了模仿建造世界現存七大奇觀之一而努力！

機器人相撲比賽：

從這個項目的名字便可知道，這是一項起源于日本的機器人比賽項目。

第一屆機器人相撲比賽1990年在日本召開，比賽初期的賽事規模較小，全日本每年只

有數百臺機器人參賽，后來逐漸發展到了幾千臺的規模，并逐漸發展為了一項國際化的機器

人賽事。

機器人相撲比賽的場地是高5CM、直徑為154CM（這個數字就源自當時的“橫綱”級

相撲選手的體重與身高之和除以2得到的）的圓形臺面。臺面上敷以黑色的硬質橡膠，硬質

橡膠的邊緣處涂有5CM寬的淺色線。這種以兩色構成邊界的比賽場地便于相撲機器人利用

低成本的光電傳感器進行出界識別。比賽規則對相撲機器人的大小規定了其長和寬各在20

厘米以內，對機器人的高度并不加限制，但要求機器人的重量不得超過3公斤。每局比賽由

兩臺機器人參加，每臺機器人將另外一臺機器人推出圓形臺面得一分，三分鐘的比賽時間內

先得到兩分者勝出。

由于機器人相撲比賽對場地要求簡單，每個參賽隊只要有一臺機器人便可參加，對參賽

隊負擔較小，因此在日本、北美。中國等國家和地區均得到了廣大的推廣。

RoboCode:

RoboCode是一個純軟件的機器人競技平臺，最初由IBM的軟件工程師MatthewNelson

開發。MatthewNelson最初開發這個競技平臺只是為能與朋友們以JAVA語言為工具進行一

項競技娛樂，沒想到RoboCode一經推出后便大受歡迎，不但吸引了眾多JAVA程序員的關

注，甚至還有許多愛好者專門為了參與RoboCode活動而去學習了JAVA語言。

RoboCode的主題便是坦克對抗。開發者們把各自用JAVA語言開發的策略算法置于同

一虛擬平臺下。競賽平臺為每個參賽者提供一臺虛擬的坦克，根據參賽者提供的JAVA算法

來控制坦克的移動和攻擊。機器人配有雷達與火炮，選手在躲避對手進攻的同時攻擊對手，

一場殘酷的對抗結束后，場地內存活下來的坦克便為勝者。

RoboCode與上面其他的機器人比賽不同，它不需要競賽場地與機器人硬件。只要有一

臺個人計算機，參與者便可以在上面進行開發，競賽。因此RoboCode受到了眾多JAVA開

發團體和高校的歡迎。各種規格的RoboCode比賽得到了轟轟烈烈的開展。

與需要硬件平臺的機器人競賽不同，RoboCode平臺的機器人不需要在機械加工和電子

電路上考慮太多，主要比拼的還是人工智能算法和編程算法。因此與其他機器人競賽不同，

RoboCode更多的吸引了許多軟件與計算機專業的愛好者參與，而機械或電子專業的愛好者

相對來講要少一些。

機器人格斗：

機器人格斗比賽由于場面火爆，驚險刺激在國外受到了廣泛的歡迎。但是由于參賽成本

較高，對場地的安全性要求嚴格，在國內一直沒有得到廣泛的推廣。

機器人格斗，顧名思義，就是參賽者的機器人在一塊固定場地內，在規則允許的范圍內

利用自身配備的各種設備自由的攻擊其他機器人，追求使其他機器人喪失行動能力的比賽。

按照控制方式來區分，機器人格斗比賽可分為遙控式和自主式。目前國際上比較火爆的

機器人格斗比賽大多為遙控式，自主式由于觀賞性不如遙控式，目前的關注度還不高。

提起機器人格斗比賽，就不能不提英國TNN電視臺主辦的《機器人大擂臺》節目。1995

年前在英國電視臺首次公演。截止2008年，它的搏斗系列已經覆蓋了全球27個國家。參賽

的機器人選手也由最初的30多部機器人發展到現在每年有1700多部機器人參賽，比賽的科

技含量和激烈程度逐年增加，觀眾的參與興趣與日俱增。同時，通過比賽現場的講解，該活

動也豐富了世界各地青少年的相關科技知識，加深了他們對機器人技術的興趣，極大地增強

了他們的動手能力。在該節目中，發燒友設計并制造無線電控制的戰斗機器以角斗士的方

式進行戰斗，看誰的機器人更勝一籌。

另外一項比較有影響力的機器人格斗比賽是日本的ROBO-ONE比賽，是一項針對雙足

步行機器人的格斗大賽。這項賽事最大的特色是要求機器人在比賽中由一曲原創的主題歌伴

奏。因此這項比賽不但要求參賽者具有制作機器人的能力，還有具有一定的作曲才能。