这项天才工程师量产计划，已经执行10年了
本文来自微信公众号：科工力量 （ID：guanchacaijing），作者：周远方
如果把中国400多所高校的数万名科技爱好者，投入同一个机器人大赛的工程熔炉，会炼出什么？
上海交通大学交龙战队在RoboMaster 2025赛季再次夺得全国总冠军，成就了令人瞩目的“四冠王”伟业。战队设有机械、电控、视觉（算法）和运宣四个部门，来自不同院系、专业和年级的100多位学子组成。
上海交通大学RoboMaster交龙战队夺冠现场
自2019赛季获得全国亚军之后，2021、2023、2024、2025赛季接连夺得全国总冠军，其开源报告被引用量位居各参赛队伍之首，为新队伍提供了宝贵的技术参考和学习资源，在RoboMaster赛事迈入10周年之际，成为群雄觊觎、底蕴深厚的传统强队。
交龙战队和他们的机器人们
交龙战队的决赛对手，中国科学技术大学RoboWalker战队，则是一匹令人意外的“黑马”。RoboWalker成立于2020年，2023年方才首次参加超级对抗赛，2024年战绩止步于东部赛区区域赛十六强和复活赛。然而，战队今年一路过关斩将，在中部赛区区域赛决赛中战胜西北工业大学WMJ战队，夺得队史首个区域赛冠军。最终在全国赛中获得亚军。
今年的三、四名，分属赛事老牌劲旅，华南理工大学华南虎战队和东北大学TDT战队。
不止于此，闯入全国总决赛的大学队伍共32支，近1500位青年机器人工程师，带着他们的300多台机器人集结于深圳。这项赛事在每年报名伊始，每年吸引全球参赛队伍400多支、数万名工程师争抢参与。
这样一座庞大的少年工程师“怪物房”，因主办方的低调务实，尚不太为圈外更广泛的大众所知。
1、机器人赛场：MOBA推塔+FPS
这是一项什么样的比赛呢？
战术层面，RoboMaster的规则可以从MOBA（多人在线策略推塔）和FPS（第一人称射击游戏）两个角度来理解。
比赛的目标是摧毁对方的基地，比赛场地在复杂地形中设有前哨站和基地，双方队伍需要通过策略和协作来摧毁对方建筑。
比赛中的机器人被划分为不同的兵种，如英雄机器人、工程机器人和步兵机器人等，这类似于MOBA游戏中的多种角色，每个角色都有特定的技能和定位。
担任不同任务的机器人
比赛中的机器人通过发射物理实体弹丸进行攻击，击中对方机器人或建筑物时，裁判系统会根据弹丸造成的动能震动计算伤害。比赛的操作手通过第一人称视角远程操控机器人，这种视角使得比赛具有很强的沉浸感和紧张感。操作手需要在实时的战场上做出快速反应，精准地控制机器人的移动和射击。
RoboMaster的比赛场地是一个长28米、宽15米的区域，场地中设置有各种障碍物，2025赛季的场地还增设了二级台阶、狭窄隧道等复杂地形，用于增加比赛的策略性和机器人通过性挑战。
2、狂卷的底盘技术：从滑环电机到“战斗轮椅”
地面机器人的底盘技术，由此开“卷”。
滑环电机技术2018年由中国矿业大学CUBOT战队带入RoboMaster赛场。它通过让机器人的底盘高速旋转，使得机器人底部的装甲板不断移动，从而增加对方击中目标的难度。赛季结束之后，中国矿业大学CUBOT战队将这项技术开源，使得这项技术成为比赛主流，同时大幅提升了比赛观赏性。
麦克纳姆轮技术2019年之后成为赛场机器人底盘的主流配置之一，它能够让机器人实现全向移动，包括横向移动、斜向移动和原地旋转等复杂动作，极大地提高了机器人的灵活性和机动性。
采用麦克纳姆轮技术的英雄机器人
轮腿构型是近年来在RoboMaster比赛中逐渐兴起的一种新型底盘技术。这种构型结合了轮式和腿式机器人的优点，既具备轮式机器人的高速移动能力，又拥有腿式机器人的良好越障性能。轮腿构型的机器人在平坦地形上可以像轮式机器人一样快速行驶，而在遇到台阶、坡道或障碍物时，又能切换到腿式模式，通过腿部的伸缩和调整来跨越、甚至跳过障碍。
在并联轮腿加入战场后不久，串联式轮腿也加入战场，即使机器人在比赛中倒下，它可以在机器人倒卧状态下提供支撑，使其快速调整姿态并恢复行动，在瞬息万变的赛场抓住战机。
轮腿机器人正在“飞坡”
被参赛选手们广泛关注的“轮椅机器人”，是今年殿军东北大学TDT战队耗时5年创新研发的轮圈腿底盘构型机器人。
这种构型和结构设计，突破了传统机器人设计需要面临的“轮式”与“足式”取舍，机器人的腿部由可变形轮圈构成，在平坦路面时轮圈闭合实现高速滚动，遇到障碍则展开为仿生腿模式，通过关节电机驱动跨越沟壑或台阶。
据东北大学公开的测试数据，该机器人在复杂地形中的移动效率比纯足式机器人提升300%，能耗降低40%。
东北大学研发数年的新构型：轮圈腿步兵机器人
3、协同作战！超远程火力、无人机与全自动哨兵
如果说底盘系统为提供机器人了跨越复杂地形的穿梭跳跃能力，那么要在高速运转的底盘上进行精准快速射击，云台技术就是其中的关键。
简单来说，云台就像是机器人的“脖子”，能让它的“头”（摄像头和发射装置）灵活转动，准确地对准目标。云台控制模块就像是云台的“大脑”，能指挥云台以不同的速度和方向转动。通过远程控制云台，操作手得以遥控精准操作机器人，更为先进的机器人甚至可以与机器视觉系统和发射系统自动协同工作完成全自动打击。
为了让云台转动得更精准，比赛中的云台采用了PID、LADRC等先进的控制算法。其中最常用的是PID控制算法，它通过计算误差（目标位置和当前位置的差距），然后调整控制力度，让云台快速而准确地到达目标位置。
为了提高云台的性能，参赛队伍会不断优化控制参数，就像调整汽车的悬挂系统一样，让云台在各种情况下都能保持稳定和快速的反应。如果云台出现故障，比如抖动或者定位不准，队伍会通过检查传感器和校准电机来解决问题。
工程机器人提供赛队的经济命脉。赛事以多自由度机械臂搬运与三维空间投放任务，推动参赛队研发多关节式机械臂及自定义控制器，实现高精度动作捕捉与位姿同步。这些技术紧贴智能制造、仓储物流等行业对灵活搬运与精准操作的实际需求，助力机器人高效作业与人机协作落地。
参赛队自研机械臂与自定义控制器
赛事设计的“能量机关”与动态打靶机制，要求机器人在远距离下精准识别并命中动态目标，成为人工智能技术超越人类操作手的典型场景，也推动学生们在深度学习与强化学习等前沿视觉算法领域的探索。
参赛学生自研视觉识别技术
地面兵种之外，无人机机器人在今年的比赛中实现了显著的轻量化和高载重设计，部分队伍的无人机整机重量仅为12.9kg，却能承载最大5kg的负载。
这种设计不仅提高了无人机的机动性，还增强了其在复杂任务中的实用性，使其在应急救援和智能农业等领域具有广阔的应用前景。
无人机还具备了多机协同作战的能力，通过先进的AI决策算法，能够在复杂环境中自主导航、避障和协同完成任务。
RoboMaster赛场上的空中机器人
超远程打击的飞镖系统在比赛中是激动人心的变量。通过视觉识别技术，飞镖能够实时识别目标的位置和状态，并根据目标的动态变化进行智能调整，在复杂的赛场环境中实现精准打击。
在今年的比赛中，各队飞镖提高了连续命中多发的能力，显著提高了比赛的策略性和观赏性。
4、决胜千里：一整年的工程项目管理
如果赛场对抗是每支队伍技术研发层面的考验，那么在长达一年的完整赛季中，从队员招新开始的一系列日常管理、研发、运维、经营等工作，就是对参赛队伍的战略决策比拼。
在队员招新与团队组建方面，每年9月初，以上海交通大学为例，会进行招新活动，吸引50人到100人左右的团队成员。招新过程中需要考虑队员的技术背景、兴趣爱好、团队协作能力等多方面因素，以确保招募到合适的人才。团队成员来自不同专业背景，涵盖机械、电子、算法、运营等多个领域。需要根据队员的专业特长和兴趣进行合理分工，如机械组负责机器人的结构设计，电控组负责电子设备的开发与调试，算法组负责机器人的智能控制算法等，同时还要有专门的运营组负责赛事的宣传、资金筹集等工作。
上海交通大学交龙战队紧锣密鼓备赛
在技术研发与创新方面，赛季开始时，需要对整个机器人的研发项目进行规划，包括确定机器人的设计目标、功能需求等。同时，要进行前瞻性技术调研，将最新的技术应用到机器人设计中，如轮腿结构、机械臂技术等，以提升机器人在比赛中的竞争力。
在研发过程中，会遇到各种技术难题，如英雄机器人和飞镖系统的射击精准性提高、步兵机器人的越障能力、哨兵机器人的人工智能全自动算法等，需要组织团队成员进行集中攻关，通过课本中找不到的方式，以实验、分析等方法找到问题的解决方案，平衡技术创新和系统稳定性，提高机器人的综合性能和。
在赛事准备与运营方面，按照规划完成机器人的制造后，需要进行严格的测试，包括功能测试、性能测试、稳定性测试等，确保机器人在比赛中的可靠性和有效性。同时，要根据测试结果对机器人进行优化和调整。根据团队机器人的特点和优势，制定相应的比赛策略，如进攻策略、防守策略等。策略的制定需要考虑对手的情况，做到扬长避短，以提高比赛的胜率。赛事的运营需要一定的资金支持，包括机器人的制造成本、队员的培训费用等。需要合理规划和管理资金，确保赛事的顺利进行。同时，要充分利用各种资源，如学校的实验室、企业的赞助等，为团队的发展提供保障。
在团队协作与传承方面，团队成员来自不同的专业背景，需要建立良好的沟通机制，确保各部门之间能够高效协作。在项目推进过程中，要定期召开会议，及时解决出现的问题，保证项目的顺利进行。老队员要将自己在机器人设计、比赛经验等方面的知识传授给新队员，帮助新队员快速成长。同时，要注重培养队员的创新能力和实践能力，为团队的长远发展储备人才。
科工力量主播王冬晓担任半决赛解说嘉宾观察者网
5、厚积薄发，“怪物房”的十年磨砺之后
10年来，RoboMaster大赛每年结合全球科技领域的前沿热点与行业所面临的技术难点迭代竞技规则，引导学生将技术与社会行业发展相结合，有效推动了中国机器人技术领域的创新创业。
从RoboMaster比赛走出的创业人数累计突破1000人，孵化近100家企业。目前机器人领域的一些明星企业：墨现科技、达秒科技、森之高科、遇来科技、ARX-方舟无限、简从科技、无穹创新、留行科技、邦邦机器人、边缘创智等企业的创始人或CTO都出自RoboMaster机甲大师赛的参赛选手。
近50%学生以赛事技术为起点，入职大疆等知名科技企业，以及中国工程院、中国航天研究院、中国广核集团、中国工程物理研究院、中国机械总院等国家级科研部门及单位。
从RoboMaster赛事中走出的“天才”工程师们
哈尔滨工业大学2020赛季的副队长冯宸在比赛期间发表两篇专利《一种面向机器人移动的复杂轨道可拆卸抱轨运行装置》、《一种面向机器人移动的复杂轨道可拆卸抱轨运行装置》。目前在香港科技大学攻读博士学位，师从沈劭劼教授，主要研究方向为空中机器人、移动机器人、运动规划与预测、自主三维重建/覆盖/探索/巡检，场景感知与预测等。在机器人领域顶级期刊和会议上多次发表论文并担任审稿人，包括TRO、RAL、ICRA、IROS等，并在2024 ICRA中荣获最佳无人机论文提名奖。
东北林业大学2017年、2018年参赛选手赖健伟，于2024年9月取得博士学位，目前为东南大学仪器科学与工程学院至善博士后。他研制的系列化康复机器人产品，获首批国家自然科学基金青年学生项目（博士生）资助，以第一作者发表IEEE T-Mech、IEEE T-NSRE、T-MRB等高影响力论文5篇，授权发明专利10项，获日内瓦国际发明展2023金奖、2022银奖以及2023年世界机器人大赛十大技术创新成果、2023人工智能应用场景挑战赛特等奖等。
参赛队员通过赛事的实践，每年提交申请硬件、软件、外观等国家专利超千项，其中不乏如“挑战杯”等重点科技奖项。以2017、2018大赛卫冕冠军华南理工大学参赛队为例，总计申请379项国家专利，⽬前发明授权39项，实⽤新型授权232项，EI、SCI收录⾼⽔平科技论⽂7篇，孵化出12家创业公司。
目前已有300+所高校开设相关实验室进行学习实践，20余项教学内容和课程体系改革实践方案，10余项实践条件和实践基地建设。
6、尾声与期待:中国少年工程师的日拱一卒与野生生命力
在赛后采访中，上海交通大学交龙战队队员孙洪稷认为，认真钻研每一个细节，这是工程师应具备的精神。虽然他们的技术目前更针对赛场，但在研发过程中获得的技术研发能力是未来在行业中作出贡献的关键。
队长张佳昊表示，交龙战队获得四连冠最重要的原因，是他们口号中所表达的精神——“日拱一卒，功不唐捐”，决赛中，战队车组的稳定性都经受住了考验，虽然这次只带了两台步兵车，并没有备用，但两台车到最后完赛都没有出过问题。新技术的运用固然会带来额外的优势和变量，但在长周期和复杂多变的比赛过程中，能否最大程度保持稳定性，平衡好新技术和稳定性的关系，在稳定的基础上创新，是战队持续保持良好状态的关键。
赛后，他们后续也会认真组织复盘和写文档，把历次比赛的经验和技术最大程度传承给后续的新队员。
赛后采访现场
中国科学技术大学RoboWalker战队队长施伟泽表示，战队以黑马之姿杀入决赛，已经大大超越了赛前制定的目标，取得好成绩的秘诀，在于对机器人的热爱，最大的收获，则是书本上没有的工程实践、项目管理和团队协作经验。前队长谷俊驰今年负责两台步兵机器人，他希望自己朝夕相处的机器人，赛后能够被保留下来，但不希望它们再次上场，因为战队技术需要快速迭代。
今年决赛前夕的上海WAIC（世界人工智能大会）期间，观察者直播间邀请到了RoboMaster上海交通大学交龙战队2023年队长冯临溪，以及电控组组员、运营组组长洪戴维共同畅聊RoboMaster比赛带来的“酷少年、酷中国”景象。
冯临溪在直播中谈到，Robomaster比赛锻炼的工程思维是独一无二的。比如英雄机器人的吊射功能，需要解决发射机构的精度问题、弹道落点的散布问题等，这些问题在课本上是很难学到的。在项目管理和规划方面，在长达一整年的赛程中，需要合理安排人力和技术资源，把合适的人放在合适的位置上，去攻克关键技术问题。这种项目管理的经验，对未来的职业发展也是非常有帮助的。
在采访中，不止一位产业人士对我们提到RoboMaster队员们身上的“生命力”：他们坚信可以通过动手实践和工程来解决实际问题。这些同学的逆商非常高，非常有韧性。在解决问题时，他们会想尽千方百计，熬夜加班也要把问题解决。除了追求工程思维，他们还发展出更复合的素质，比如目标驱动、好奇心、凝聚周边优秀人才、动手实践，以及全身心投入。
目前，很多企业都非常看重从RoboMaster比赛中走出来的选手，这种认可其实已经超越了传统的成绩评价体系，而是落在一些更深层次的共鸣上。
下个10年，不妨看看，他们能改变什么。
Robomaster青年工程师群像
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