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(文/觀察者網(wǎng)周遠(yuǎn)方、實(shí)習(xí)生紀(jì)恒 編輯/周毅)

如果把中國(guó)400多所高校的數(shù)萬(wàn)名科技愛(ài)好者，投入同一個(gè)機(jī)器人大賽的工程熔爐，會(huì)煉出什么？

上海交通大學(xué)交龍戰(zhàn)隊(duì)在 RoboMaster 2025賽季再次奪得全國(guó)總冠軍，成就了令人矚目的“四冠王”偉業(yè)。戰(zhàn)隊(duì)設(shè)有機(jī)械、電控、視覺(jué)（算法）和運(yùn)宣四個(gè)部門，來(lái)自不同院系、專業(yè)和年級(jí)的100多位學(xué)子組成。

上海交通大學(xué)RoboMaster交龍戰(zhàn)隊(duì)奪冠現(xiàn)場(chǎng)

自2019賽季獲得全國(guó)亞軍之后，2021、2023、2024、2025賽季接連奪得全國(guó)總冠軍，其開(kāi)源報(bào)告被引用量位居各參賽隊(duì)伍之首，為新隊(duì)伍提供了寶貴的技術(shù)參考和學(xué)習(xí)資源，在RoboMaster賽事邁入10周年之際，成為群雄覬覦、底蘊(yùn)深厚的傳統(tǒng)強(qiáng)隊(duì)。

交龍戰(zhàn)隊(duì)和他們的機(jī)器人們

交龍戰(zhàn)隊(duì)的決賽對(duì)手，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)RoboWalker戰(zhàn)隊(duì)，則是一匹令人意外的“黑馬”。RoboWalker成立于2020年，2023年方才首次參加超級(jí)對(duì)抗賽，2024年戰(zhàn)績(jī)止步于東部賽區(qū)區(qū)域賽十六強(qiáng)和復(fù)活賽。然而，戰(zhàn)隊(duì)今年一路過(guò)關(guān)斬將，在中部賽區(qū)區(qū)域賽決賽中戰(zhàn)勝西北工業(yè)大學(xué)WMJ戰(zhàn)隊(duì)，奪得隊(duì)史首個(gè)區(qū)域賽冠軍。最終在全國(guó)賽中獲得亞軍。

今年的三、四名，分屬賽事老牌勁旅，華南理工大學(xué)華南虎戰(zhàn)隊(duì)和東北大學(xué)TDT戰(zhàn)隊(duì)。

不止于此，闖入全國(guó)總決賽的大學(xué)隊(duì)伍共32支，近1500位青年機(jī)器人工程師，帶著他們的300多臺(tái)機(jī)器人集結(jié)于深圳。這項(xiàng)賽事在每年報(bào)名伊始，每年吸引全球參賽隊(duì)伍400多支、數(shù)萬(wàn)名工程師爭(zhēng)搶參與。

這樣一座龐大的少年工程師“怪物房”，因主辦方的低調(diào)務(wù)實(shí)，尚不太為圈外更廣泛的大眾所知。

1、機(jī)器人賽場(chǎng)：MOBA推塔+FPS

這是一項(xiàng)什么樣的比賽呢？

戰(zhàn)術(shù)層面，RoboMaster的規(guī)則可以從MOBA（多人在線策略推塔）和FPS（第一人稱射擊游戲）兩個(gè)角度來(lái)理解。

比賽的目標(biāo)是摧毀對(duì)方的基地，比賽場(chǎng)地在復(fù)雜地形中設(shè)有前哨站和基地，雙方隊(duì)伍需要通過(guò)策略和協(xié)作來(lái)摧毀對(duì)方建筑。

比賽中的機(jī)器人被劃分為不同的兵種，如英雄機(jī)器人、工程機(jī)器人和步兵機(jī)器人等，這類似于MOBA游戲中的多種角色，每個(gè)角色都有特定的技能和定位。

擔(dān)任不同任務(wù)的機(jī)器人

比賽中的機(jī)器人通過(guò)發(fā)射物理實(shí)體彈丸進(jìn)行攻擊，擊中對(duì)方機(jī)器人或建筑物時(shí)，裁判系統(tǒng)會(huì)根據(jù)彈丸造成的動(dòng)能震動(dòng)計(jì)算傷害。比賽的操作手通過(guò)第一人稱視角遠(yuǎn)程操控機(jī)器人，這種視角使得比賽具有很強(qiáng)的沉浸感和緊張感。操作手需要在實(shí)時(shí)的戰(zhàn)場(chǎng)上做出快速反應(yīng)，精準(zhǔn)地控制機(jī)器人的移動(dòng)和射擊。

RoboMaster的比賽場(chǎng)地是一個(gè)長(zhǎng)28米、寬15米的區(qū)域，場(chǎng)地中設(shè)置有各種障礙物，2025賽季的場(chǎng)地還增設(shè)了二級(jí)臺(tái)階、狹窄隧道等復(fù)雜地形，用于增加比賽的策略性和機(jī)器人通過(guò)性挑戰(zhàn)。

2、狂卷的底盤技術(shù)：從滑環(huán)電機(jī)到“戰(zhàn)斗輪椅”

地面機(jī)器人的底盤技術(shù)，由此開(kāi)“卷”。

滑環(huán)電機(jī)技術(shù)2018年由中國(guó)礦業(yè)大學(xué)CUBOT戰(zhàn)隊(duì)帶入RoboMaster賽場(chǎng)。它通過(guò)讓機(jī)器人的底盤高速旋轉(zhuǎn)，使得機(jī)器人底部的裝甲板不斷移動(dòng)，從而增加對(duì)方擊中目標(biāo)的難度。賽季結(jié)束之后，中國(guó)礦業(yè)大學(xué)CUBOT戰(zhàn)隊(duì)將這項(xiàng)技術(shù)開(kāi)源，使得這項(xiàng)技術(shù)成為比賽主流，同時(shí)大幅提升了比賽觀賞性。

麥克納姆輪技術(shù)2019年之后成為賽場(chǎng)機(jī)器人底盤的主流配置之一，它能夠讓機(jī)器人實(shí)現(xiàn)全向移動(dòng)，包括橫向移動(dòng)、斜向移動(dòng)和原地旋轉(zhuǎn)等復(fù)雜動(dòng)作，極大地提高了機(jī)器人的靈活性和機(jī)動(dòng)性。

采用麥克納姆輪技術(shù)的英雄機(jī)器人

輪腿構(gòu)型是近年來(lái)在RoboMaster比賽中逐漸興起的一種新型底盤技術(shù)。這種構(gòu)型結(jié)合了輪式和腿式機(jī)器人的優(yōu)點(diǎn)，既具備輪式機(jī)器人的高速移動(dòng)能力，又擁有腿式機(jī)器人的良好越障性能。輪腿構(gòu)型的機(jī)器人在平坦地形上可以像輪式機(jī)器人一樣快速行駛，而在遇到臺(tái)階、坡道或障礙物時(shí)，又能切換到腿式模式，通過(guò)腿部的伸縮和調(diào)整來(lái)跨越、甚至跳過(guò)障礙。

在并聯(lián)輪腿加入戰(zhàn)場(chǎng)后不久，串聯(lián)式輪腿也加入戰(zhàn)場(chǎng)，即使機(jī)器人在比賽中倒下，它可以在機(jī)器人倒臥狀態(tài)下提供支撐，使其快速調(diào)整姿態(tài)并恢復(fù)行動(dòng)，在瞬息萬(wàn)變的賽場(chǎng)抓住戰(zhàn)機(jī)。

輪腿機(jī)器人正在“飛坡”

被參賽選手們廣泛關(guān)注的“輪椅機(jī)器人”，是今年殿軍東北大學(xué)TDT戰(zhàn)隊(duì)耗時(shí)5年創(chuàng)新研發(fā)的輪圈腿底盤構(gòu)型機(jī)器人。

這種構(gòu)型和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，突破了傳統(tǒng)機(jī)器人設(shè)計(jì)需要面臨的“輪式”與“足式”取舍，機(jī)器人的腿部由可變形輪圈構(gòu)成，在平坦路面時(shí)輪圈閉合實(shí)現(xiàn)高速滾動(dòng)，遇到障礙則展開(kāi)為仿生腿模式，通過(guò)關(guān)節(jié)電機(jī)驅(qū)動(dòng)跨越溝壑或臺(tái)階。

據(jù)東北大學(xué)公開(kāi)的測(cè)試數(shù)據(jù)，該機(jī)器人在復(fù)雜地形中的移動(dòng)效率比純足式機(jī)器人提升300%，能耗降低40%。

東北大學(xué)研發(fā)數(shù)年的新構(gòu)型：輪圈腿步兵機(jī)器人

3、協(xié)同作戰(zhàn)！超遠(yuǎn)程火力、無(wú)人機(jī)與全自動(dòng)哨兵

如果說(shuō)底盤系統(tǒng)為提供機(jī)器人了跨越復(fù)雜地形的穿梭跳躍能力，那么要在高速運(yùn)轉(zhuǎn)的底盤上進(jìn)行精準(zhǔn)快速射擊，云臺(tái)技術(shù)就是其中的關(guān)鍵。

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，云臺(tái)就像是機(jī)器人的“脖子”，能讓它的“頭”（攝像頭和發(fā)射裝置）靈活轉(zhuǎn)動(dòng)，準(zhǔn)確地對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)。云臺(tái)控制模塊就像是云臺(tái)的“大腦”，能指揮云臺(tái)以不同的速度和方向轉(zhuǎn)動(dòng)。通過(guò)遠(yuǎn)程控制云臺(tái)，操作手得以遙控精準(zhǔn)操作機(jī)器人，更為先進(jìn)的機(jī)器人甚至可以與機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)和發(fā)射系統(tǒng)自動(dòng)協(xié)同工作完成全自動(dòng)打擊。

為了讓云臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)得更精準(zhǔn)，比賽中的云臺(tái)采用了PID、LADRC等先進(jìn)的控制算法。其中最常用的是PID控制算法，它通過(guò)計(jì)算誤差（目標(biāo)位置和當(dāng)前位置的差距），然后調(diào)整控制力度，讓云臺(tái)快速而準(zhǔn)確地到達(dá)目標(biāo)位置。

為了提高云臺(tái)的性能，參賽隊(duì)伍會(huì)不斷優(yōu)化控制參數(shù)，就像調(diào)整汽車的懸掛系統(tǒng)一樣，讓云臺(tái)在各種情況下都能保持穩(wěn)定和快速的反應(yīng)。如果云臺(tái)出現(xiàn)故障，比如抖動(dòng)或者定位不準(zhǔn)，隊(duì)伍會(huì)通過(guò)檢查傳感器和校準(zhǔn)電機(jī)來(lái)解決問(wèn)題。

工程機(jī)器人提供賽隊(duì)的經(jīng)濟(jì)命脈。賽事以多自由度機(jī)械臂搬運(yùn)與三維空間投放任務(wù)，推動(dòng)參賽隊(duì)研發(fā)多關(guān)節(jié)式機(jī)械臂及自定義控制器，實(shí)現(xiàn)高精度動(dòng)作捕捉與位姿同步。這些技術(shù)緊貼智能制造、倉(cāng)儲(chǔ)物流等行業(yè)對(duì)靈活搬運(yùn)與精準(zhǔn)操作的實(shí)際需求，助力機(jī)器人高效作業(yè)與人機(jī)協(xié)作落地。

參賽隊(duì)自研機(jī)械臂與自定義控制器

賽事設(shè)計(jì)的“能量機(jī)關(guān)”與動(dòng)態(tài)打靶機(jī)制，要求機(jī)器人在遠(yuǎn)距離下精準(zhǔn)識(shí)別并命中動(dòng)態(tài)目標(biāo)，成為人工智能技術(shù)超越人類操作手的典型場(chǎng)景，也推動(dòng)學(xué)生們?cè)谏疃葘W(xué)習(xí)與強(qiáng)化學(xué)習(xí)等前沿視覺(jué)算法領(lǐng)域的探索。

參賽學(xué)生自研視覺(jué)識(shí)別技術(shù)

地面兵種之外，無(wú)人機(jī)機(jī)器人在今年的比賽中實(shí)現(xiàn)了顯著的輕量化和高載重設(shè)計(jì)，部分隊(duì)伍的無(wú)人機(jī)整機(jī)重量?jī)H為12.9kg，卻能承載最大5kg的負(fù)載。

這種設(shè)計(jì)不僅提高了無(wú)人機(jī)的機(jī)動(dòng)性，還增強(qiáng)了其在復(fù)雜任務(wù)中的實(shí)用性，使其在應(yīng)急救援和智能農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。

無(wú)人機(jī)還具備了多機(jī)協(xié)同作戰(zhàn)的能力，通過(guò)先進(jìn)的AI決策算法，能夠在復(fù)雜環(huán)境中自主導(dǎo)航、避障和協(xié)同完成任務(wù)。

RoboMaster賽場(chǎng)上的空中機(jī)器人

超遠(yuǎn)程打擊的飛鏢系統(tǒng)在比賽中是激動(dòng)人心的變量。通過(guò)視覺(jué)識(shí)別技術(shù)，飛鏢能夠?qū)崟r(shí)識(shí)別目標(biāo)的位置和狀態(tài)，并根據(jù)目標(biāo)的動(dòng)態(tài)變化進(jìn)行智能調(diào)整，在復(fù)雜的賽場(chǎng)環(huán)境中實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)打擊。

在今年的比賽中，各隊(duì)飛鏢提高了連續(xù)命中多發(fā)的能力，顯著提高了比賽的策略性和觀賞性。