机器人小碎步踢足球,9:0！这支“世界杯”冠军“足球队”来自清华！

就在身穿蓝色球衣的人形机器人

迈着紧张的小碎步

成功守住球门的同时

比赛结束的哨音吹响

一阵热烈的欢呼声传来

“赢了！”

比赛接近尾声时，蓝方清华火神队守住球门

比赛开场不到30秒，蓝方清华火神队将球踢至对方球门前，在对方球员未来得及反应之际，又精准补射攻入第一球。

以上场景发生在今年3月

清华大学自动化系研究员

机器人控制实验室主任赵明国

创立的机器人足球队“清华火神队”

在RoboCup机器人世界杯德国公开赛

类人组（Humanoid League）

成人尺寸（AdultSize）组别的决赛中

以9:0的绝对优势

战胜东道主德国Sweaty队

零封夺冠

冠军奖杯

中国“足球队”闯入“世界杯”

这场比赛引发了诸多关注

中国网友开玩笑道“国足有希望了”

虽然这只是句调侃

但人形机器人“踢足球”承载的可能性

值得人们进一步关注

比赛结果引发网友热评（上下滑动查看）

当前，“具身智能”备受瞩目

被认为是

新一波人工智能浪潮的重点方向

而人形机器人

正是具身智能的典型应用形态之一

作为全球影响力大、综合技术水平高的

机器人国际赛事之一

RoboCup自1997年创办以来

已吸引60多个国家和地区的顶尖团队参与

其目标是在2050年前后

完全自主的人形机器人足球队

将在国际足联规则下战胜人类世界杯冠军

由于人形机器人领域

研究成本较高、技术难度较大

有能力参与RoboCup类人组

成人尺寸组别比赛的队伍并不多

成立于2004年的清华火神队

可以说是中国的代表性队伍

清华火神队的机器人正在踢足球

据赵明国介绍

今年清华火神队

对机器人做了较大改动

“这次德国公开赛

是和欧洲较强队伍的一次练兵

实战检验的结果比较令人满意”

7月15日至21日

2025 RoboCup全球赛将在巴西举行

谈及对这场比赛结果的期待

赵明国笑着说

“此前在全球赛中

我们拿过很多次亚军

冠军基本是美国、德国的队伍

但至于今年全球赛的冠军

可以说中美德都有可能”

“20分钟”与“21年”

在RoboCup的球场上

一场比赛的时间是20分钟

但来到这场被人关注的“胜利”

赵明国与清华火神队

已经走了21年

2003年

赵明国入职清华大学自动化系

主要研究机器人的步态控制与行走

当时自动化系计划在本科生培养中

增加机器人相关内容

清华火神队便在此背景下创建

自2004年火神队成立起

几乎每一年的比赛

赵明国都会带队参加

“RoboCup为相关研究

提供了动态对抗的标准化环境

通过对一个标志性课题的挑战

产生一个重大科学结果

解决一个重大科学问题

经完善后运用到一个现实领域

我认为这对人形机器人来说

是一个非常清晰的发展模式”

2012年，赵明国（左一）带领学生参加RoboCup全球赛

无论是自行制作还是购买机器人

成本都比较高昂

虽然有来自学校与系内教师的支持

早期的清华火神队

始终面临经费紧张的挑战

每次出国比赛师生都要省吃俭用

买不起新的性能稳定的机器人

只能小心翼翼地用旧机器人比赛

尽管如此

清华火神队却依旧凭借扎实的技术

常年在全球赛中保持前三名的成绩

“从学术层面看

过去的机器人研究是一个

投入产出比很低的领域

和现在的火热情况不一样”

赵明国回忆

作为国内最早一批

做人形机器人研究的学者

自己也曾被劝说转换研究方向

“经历过不少‘弹尽粮绝’的时刻

好多时候我都觉得

‘就干最后一把吧’

但结果往往是

在这种时刻开始变好了”

2014年，清华火神队在RoboCup全球赛现场。这也是赵明国印象最深的一场比赛，这一年他因在外访学未能亲自带队，“全部事情由学生自己搞定，真的特别厉害”。团队为节省经费，选择便宜的多次转机方案，从北京历时60小时抵达巴西。在旧机器人硬件、性能都欠佳的情况下，火神队依旧拿到了当年比赛第三名。

在学术道路上

“甘坐冷板凳”的精神

和对机器人研究的执着

支撑着赵明国与清华火神队

走过不为人所关注的寂寞岁月

“我们特别不希望看到

只是抱着发文章、得冠军等功利心态

加入团队的情况出现

这种在火神队是不受鼓励的”

赵明国强调

他更看重的是“参赛”过程本身

而非“得冠军”这个结果

如果说曾经的清华火神队

还是在比赛框架下进行实践

如今的清华火神队

已经做出了许多

超乎RoboCup组委会预期的挑战

“目前的比赛都是2v2

能不能有更多机器人上场呢

于是我们就做了3v3的模拟

并且是没有辅助员（handler）在场的情景

这就为比赛的发展提供了参考

让组委会知道这是可行的”

赵明国举例说道

“我们希望能够率先进行一些突破

展现技术的可能性

从而引领人形机器人探索方向”

清华火神队在比赛中。在当前技术水平下的比赛中，人形机器人仍需要辅助员同步在场。辅助员并不是在场上指挥机器人，而是跟随在机器人后方，在机器人跌倒或被判罚离场时将其带下场。但场上辅助员的存在，也会对机器人判断造成一定干扰。

“清华火神队的同学要‘过四关’”

二十多年时光里

令赵明国最欣慰的

还是团队中每一名学生的成长

陈蓬辉考入清华大学后

得益于自动化系“通用人工智能”因材施教培养计划

他在“智能机器人”课堂上

了解到清华火神队

并在大三下学期加入实验室

在赵明国指导下

锚定“人形机器人”进行研究

赵明国（左三）与学生调试机器人

如今清华火神队的一大运动控制亮点

“敏捷运动恢复”

正是陈蓬辉当前的研究内容

他借助强化学习的范式

让机器人在相对标准的跌倒状态下

在2秒内实现起身

而这一时间在过去要接近10秒

“他自己专门负责‘起身’策略

只用了三个月就完成任务

这在以前的范式里都不可能做到

团队的学生还在设计

新的强化学习步骤和方式

以应对更复杂的问题”

学生的探索令赵明国欣喜

强化学习范式的潜力也让团队更有信心

“实验通过后

我们很快就把这个方法导入实际比赛

比赛测试时吸引了很多人观看

大家被吓了一跳

说‘啪’一下就起来了

没见过这么快的”

机器人起身

强化学习范式也给机器人研究

指出了一个新的方向

那就是“端到端”（end to end）

传统上机器人行为一般有

感知、决策、控制、执行四个模块

而“端到端”简单来说

只管输入和输出两头

中间怎样运算交给算法来完成

“模块化的不足较为明显

比如机器人走到球前、踢球

涉及‘靠近球’和‘踢球’两个行为的切换

中间需要较长时间调试

这就导致机器人的敏捷性表现欠佳”

自动化系2019级本科生、2023级硕士生

王与时正在研究“人形机器人敏捷踢球”

“要把‘靠近球’和‘踢球’变成连贯的过程

让机器人在视觉上识别到球后

直接就能过去开踢

目前已经有了初步成果”

王与时（左）和陈蓬辉（右）在3月RoboCup德国公开赛现场

学生能在科研中独当一面

与清华火神队的培养模式密切相关

作为自动化学科教学改革的主要内容

清华火神队曾获得

北京市教学成果一等奖

国家教学成果二等奖等荣誉

“赵老师常说

他在团队中的作用就是‘提问题’

看能不能问倒我们

他会花大量的时间和学生讨论”

王与时说

“做事情要做完整”

是赵明国反复对学生强调的理念

“解决一个问题时

我们的学生往往要‘过四关’

自己先要对问题反复论证

觉得可行后来找老师谈

我会进行各种‘质疑’

如果学生能够很好地回应‘质疑’

那么就过了老师这一关

接下来就要讲给资深同行听

再接着是面对更大范围群体的质询”

“可能最终没有得到理想的结果

或者研究的周期很长

这都没关系”

赵明国更看重的是

“学生一步步去做

把每个环节捋清楚、讲明白

跑过一两次完整流程后

他们的自信和能力确实会提升

一个学生取得成果后

还会对周围人起到辐射带动作用

从‘点’到‘面’形成突破”

清华人应当做更长远的事

“中国可能还没有超前

但绝对没有落后”

赵明国介绍道

“现阶段在人形机器人领域

中国已经从‘跟跑’转为‘并跑’

包括麻省理工学院

加州大学洛杉矶分校在内的

目前做人形机器人较好的团队

也在与清华的学生做沟通”

从2004年成立到现在

从校园到产业

从实验室到竞技场

清华火神队走出了不少优秀学子

目前队伍所使用的Booster T1机器人

就是由第三任队长

自动化系2006级本科生、2010级硕士生

程昊创立的公司提供

清华火神队是他机器人梦想的起点

也成为了他如今前行的源动力

2025年4月，赵明国（右一）与课题组学生们合影

“火神队还是很有特色的

既有理论型的学生

也有工程实践型的学生”

赵明国说

“看到学生能把求学时的探索

转变为自己的事业去做

这让我们体会到更大的意义”

对于未来中国人形机器人的发展

赵明国认为有两个关键因素

“国家投入”和“人的创新能力”

“如果在火神队里不‘创新’

可能不太能和其他人聊到一块去

此外，相较于过去

当前团队的资源已得到很大满足

在这种情况下

清华学生应当做更长远的事

在人形机器人领域

做出世界标杆性的创新成果”

新闻延伸

当前，清华大学主要有三支队伍参加RoboCup的比赛，清华火神队参加Humanoid-AdultSize（成人组）组别的比赛，TH-MOS机器人足球队参加Humanoid-KidSize（小型组）比赛，清华Tinker参加@Home（家庭服务机器人组）比赛。三支队伍均由在校本科生、研究生组成，专注于机器人、人工智能技术和相关领域的研究和技术探索。

清华TH-MOS团队在2025年RoboCup中国公开赛中的合影，清华大学机械工程系研究员刘莉（左六）为该团队指导教师。清华TH-MOS团队多次参与RoboCup系列比赛并取得优异成绩，在2024年、2025年RoboCup中国公开赛中均获冠军。

Tinker队在2025年RoboCup中国公开赛现场。该团队在2024年、2025年Robocup中国公开赛中获三等奖。

文&排版 | 赵佳

图片｜受访者提供

视频｜视频中心

统筹&编辑｜苑洁

审核｜刘蔚如

清华大学版权所有

联系邮箱：thuxwzx@tsinghua.edu.cn

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