8月20日消息,近日,清华大学自动化系赵明国教授团队在机器人领域期刊Science Robotics发表论文“Learning Vision-Driven Reactive Soccer Skills for Humanoid Robots”,提出面向真实世界视觉不确定性的统一感知-运动强化学习框架。论文入选Science Robotics 2026年8月“Humanoid Robots”人形机器人特刊,研究使用加速进化(Booster Robotics)自主研发的人形机器人作为硬件平台。
据了解,在足球等高速动态场景中,人形机器人运动会造成摄像头持续晃动,同时还面临光照变化、目标遮挡等问题。传统机器人通常采用视觉感知、任务规划和运动控制相对独立的模块化架构,一旦感知出现误差,可能进一步影响机器人的决策与执行。
针对这一问题,研究团队提出统一的感知-运动强化学习框架,将视觉感知与运动控制置于同一个优化目标下进行端到端训练,使感知与运动共享奖励信号并联合优化。
同时,该研究将对抗运动先验(AMP)从仿真拓展至真实动态视觉场景,并设计“虚拟感知系统”以及编码器-解码器架构。其中,编码器接收过去50帧、约1秒的历史观测序列,将其压缩为64维隐状态表征,再由解码器重构足球位置信息,使机器人能够结合连续观测信息进行判断。
据介绍,该方案所有策略均在仿真环境中完成训练,未经真实数据微调即可直接部署到物理机器人,实现从仿真到真机的零样本迁移。实验结果显示,该框架将球位置估计误差降低46%,射门决策时间最高缩短64%,前场射门成功率稳定在90%。
该研究由清华大学自动化系牵头,并由字节跳动Seed团队参与完成,部分工作完成于字节跳动Seed。论文第一作者王与时同时为清华火神队队长,目前在字节跳动Seed实习。研究还获得中国农业大学工学院支持,以及加速进化提供的机器人平台和实验设施保障。
据悉,2025年至2026年,加速进化机器人平台已支持近40篇具身智能相关论文发表。2026年7月举行的RoboCup机器人足球世界杯上,共有38支中外队伍采用加速进化机器人平台参赛;2026年8月举行的第二届世界人形机器人运动会上,则有56支队伍选择该平台,约占总参赛队伍的92%。
加速进化由清华火神队前队长程昊创立。2026年7月,公司发布新一代具身开发平台Booster T2以及具身智能集成开发平台Booster Studio。其中,Booster Studio支持从仿真到真机的一键部署,与此次论文验证的Sim2Real零样本部署技术路线相呼应。(定西)