2025世界人形機器人運動會開幕在即,全國70所學校的192支優秀隊伍將齊聚“冰絲帶”,展現青少年和高校學子在科技賽場的青春風貌。
8月5日,ROBO LAND機器人營地的一場3v3足球訓練賽提前點燃熱度——中國人民大學附屬中學(以下簡稱“人大附中”)Prototype原型隊以7:1的大比分戰勝北京林業大學隊,其機器人在運動、判斷球位及擊球時反應果斷,屢次破門。
賽后,這支青少年隊伍分享了他們在機器人開發與訓練中的技術突破,以及背后的成長故事。
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人大附中Prototype原型隊。受訪者供圖
從“運球控球”到“追擊射門”,8人高中生戰隊打造賽場優勢
作為一支高中生隊伍,人大附中團隊此次共有8人參加,覆蓋高一學生到高三畢業生。成員們分工明確,程序組成員負責定位、通訊、單刀能力的相關代碼調試。結構組則負責機器人配件的開發。
為備戰賽事,人大附中團隊很早便開啟了針對性的訓練。隊長譚笑說,在入駐比賽場館前,隊員們已經在加速進化公司進行了為期半個月的“單兵訓練”,重點調試機器人的定位算法與追球邏輯,確保單臺機器人能精準識別球位并快速反應。
而入駐場館后,訓練重心便轉向了“團隊作戰”,核心是解決3臺機器人的協同問題,避免3臺機器人在比賽中同時撲向同一球。
“我們編寫了一套協同規則,將三個機器人分為主攻手、輔助、守門員。”譚笑解釋,團隊通過代價函數計算每臺機器人從當前位置到球的最短時間,“耗時最少的自動切換為主攻手,其余則根據位置調整為輔助或守門員”。這種機制能讓機器人在場上各司其職,避免“內訌”。
機器人在場上的敏捷表現,離不開團隊對底層程序的反復打磨。譚笑表示,團隊沒有完全依賴官方提供的demo程序,而是進行了針對性改造,將機器人原本“追擊-調整-射擊”的運球邏輯,升級為更靈活的“追擊-調整-運球”模式:當機器人處于對方半場180度范圍內時,會自動觸發運球程序,配合“球越近發力越小”的線性控制,可以減少被對手搶球的風險。
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人大附中團隊正在調試代碼。受訪者供圖
“離球門遠時機器人會粗放調整角度帶球,靠近后再精細瞄準射門,這套策略能顯著提升運球效率。”隊員趙文瑾補充道。
機器人的高效配合還離不開數據同步技術。借助UDP(用戶數據報協議),機器人之間能實時傳輸球位、自身位置等關鍵數據,再由“機器人隊長”整合信息分配角色。譚笑舉例,“哪怕某臺機器人暫時看不到球,也能通過隊友傳來的數據繼續參與配合,實現對球的跟進。”
在技術開發的過程中,這支隊伍的獨特優勢逐漸顯現。貝殼財經記者了解到,團隊將人工智能深度融入開發流程,大部分代碼由AI生成,隊員們則專注于代碼的閱讀、調試和優化。為了提升調試效率,團隊還自主開發了三套可視化工具,可實時顯示機器人與球的位置、對比球位的定位偏差,還支持模擬決策調試。
在備賽過程中,隊員們也在積極觀察和學習其他頂尖隊伍的技術亮點,針對性地尋找自身提升空間。譚笑觀察發現,清華火神隊通過高級步態訓練,能讓機器人實現快速旋轉,并用足弓踢球;中國農業大學山海隊的機器人動作調整速度更快,控球精準度更高。譚笑透露,賽前團隊將進一步優化機器人的避障與進攻能力,提升場上調整與射門的穩定性。
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人大附中團隊正在比賽。新京報貝殼財經記者 韋博雅 攝
鼓勵學生自主探索,人大附中“傳幫帶”育英才
這支青少年隊伍的快速成長,離不開人大附中精心構建的科技教育生態。譚笑透露,作為學校最大的科技類社團,機器人社團采用的是“學長帶學弟”的模式。“學校還推行項目式學習,我們不是光啃書本,而是能直接參與比賽,在有限的資源和時間里發揮最大能力,這種機會很難得。”譚笑說。
這種模式不僅保證了技術的連續性,更激發了創新。團隊指導老師蘇曉靜透露,在備賽時,團隊能快速上手人形機器人,正是得益于輪式機器人項目的積累。去年,他們還將輪式機器人的代碼開源,幫助了全國多支隊伍,這種開源精神被延續到人形機器人開發中。
在人大附中,學生自主探索的能力被推到了首位。蘇曉靜表示,“人大附中的機器人教育秉承學校尊重個性,挖掘潛力的理念,以培養學生的工程技術素養和創新能力為核心,重視研究性學習。老師更像導師,不只傳授知識,更重要的是傳授方法,激發興趣,挖掘潛力,賽場上絕不插手,哪怕失敗,也要讓學生在親身經歷中總結成長。”
學校的支持不止于理念。4間專屬機器人教室、500平方米訓練場地、從機械加工到編程的全套設備,構成堅實硬件基礎;從初中到高中的“必修課+研修課+競賽課”金字塔式課程體系,為學生開展機器人研究提供了從理論學習到實踐操作的全鏈條保障。
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人大附中隊隊長譚笑。受訪者供圖
“這是我們第一次真正參與人形機器人的開發和實踐,能接觸到最頂尖的技術,機會特別寶貴。” 譚笑感慨,“以前玩的機器人用的是閉環控制這種簡單算法,這次接觸到神經網絡驅動的控制算法,學到了很多新東西,也讓我們更清楚未來的發展方向。”
團隊教練們見證了隊員們的顯著成長,一位教練告訴記者:“備賽的過程中,學生們的技術思維變得更成熟,團隊意識也更強了。我們始終相信學生有足夠的學習能力、創造力和想象力,對我們來說,老師不該局限于‘教’,而是要搭建平臺、鏈接資源,讓學生們去交流探索。”
談及作為青少年隊伍征戰本次世界人形機器人運動會的意義,蘇曉靜表示,此前中學生多數參加輪式機器人比賽,而此次中學生隊伍在人形機器人比賽中的亮相,相信能產生引領作用,“可以讓更多青少年意識到,在具身智能和人形機器人領域,中學生也能做研究,人工智能并非遙不可及,每個人都能參與其中。”
新京報貝殼財經記者 韋博雅
編輯 楊娟娟
校對 賈寧





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