機甲大師

**機甲大師**（RoboMaster）是由大疆創新（DJI）的創始人汪滔發起並承辦、由共青團中央、全國學聯、深圳市人民政府聯合主辦的年度機器人競技賽事，為全國大學生機器人大賽旗下的四大賽事之一，並且是全球首個射擊對抗類的輪式機器人比賽。其在 2015 年誕生伊始就憑藉其顛覆傳統的機器人比賽方式、震撼人心的視聽衝擊力、激烈硬朗的競技風格，吸引到數百所高等院校、近千家高新科技企業以及數以萬計的科技愛好者的深度關注。除了大賽本身，還有機器人相關的夏令營、俱樂部、機器人課程等科技項目，旨在為科技愛好者提供一個全方位的平台來實現他們的機器人學理想。

## 賽事歷史

機甲大師賽的概念始於 2013 年，當時只是大疆創新為了緩解內部員工壓力而在一個公司總部大樓里臨時搭建的賽道上舉行的小型無人機競賽。同年，DJI 大疆創新創辦首屆大學生夏令營，營員僅為 24 名在大疆體驗工作的實習生，任務是實現基於機器視覺的自主移動打靶。2014 年，這個大學生夏令營人數增至 100 名，任務是基於往屆的技術積累進行優化升級，開戰 4v4 的機器人射擊對抗，形成機甲大師的競賽規則雛形。

2015 DJI 大疆創新正式攜手共青團中央、全國學聯、深圳人民政府聯合舉辦首屆機甲大師賽（當時英文翻譯叫做 **Robomasters**），首創 5v5 的機器人射擊對抗模式，吸引中國內地超過 3000 名大學生參賽。

2016 年，為了提升技術質量和競賽體驗，機甲大師組委會研發出新一代機器人裁判系統。第二屆機甲大師賽陣容更新為雙方各有 1 個英雄機器人、3 個步兵機器人、1 個基地機器人、1 個空中機器人進行射擊對抗，同時在本屆大賽期間也首次引入來自海外及港澳台的高校機器人戰隊參賽。

2017 年，機甲大師賽的英文翻譯正式改為 **RoboMaster**，第三屆對抗賽陣容也升級為 7v7 的機器人射擊對抗，發展為一項對理工學科綜合能力要求全面均衡的賽事。此外，機甲大師增加挑戰賽系列，並與國際頂尖機器人學會 —— 美國電氣電子工程師學會（Institute of Electrical and Electronics Engineers，簡稱 IEEE）在新加坡聯合舉辦首屆機器人與自動化國際會議（International Conference on Robotics and Automation，簡稱 ICRA）技術挑戰賽。

2018 年，發展到第四屆的機甲大師賽新增了哨兵機器人、空中機器人裝載發射機構等要求，專注於工程實踐人才培養，吸引近 200 支全球隊伍參賽。同年，大疆創新在澳大利亞布里斯班舉辦第二屆 ICRA 人工智慧挑戰賽，專注於機器人學術課題研究。

2019 年，第五屆機甲大師賽延續了上一屆的兵種配置，空中機器人不限攻擊射頻，成全場焦點，且場地再升級，競技現場更精彩激烈。機甲大師單項賽正式面向全球高校開放報名通道，吸引了更多新興力量。第三屆 ICRA 人工智慧挑戰賽也在加拿大蒙特婁成功舉辦。此屆大賽的獎金預算達到 375 萬人民幣（約 60 萬美元），其中對抗賽的冠軍隊將獲得 50 萬人民幣（約 7.5 萬美元）。除了獎金以外，大賽超過 600 萬觀眾的粉絲群賦予了參賽者如同明星般的榮譽，表現出色的參賽人員還可以獲得未來在大疆創新工作的機會（僅 2015～2016 年間，大疆創新就從參賽人員中選拔並雇用了 40 多名工程人才）。

根據大疆創新的總裁汪滔和前任創新技術總監楊碩在訪談中的說法，機甲大師賽是汪滔的「親兒子」項目（大疆創新內部戲稱），舉辦大賽是為了讓工程師們「有展現的舞台、有智力競技、能被許多人所熱愛、能展現自己的智慧、能展現自己的精湛」，而比賽的目的是「把大學技術宅們打造成超級明星」、「產生賈伯斯這樣受人尊敬的發明家和企業家」，並藉此社會對機器人工程學的興趣。同時通過舉辦熱門大賽並提供基礎設施，大疆創新還可以向各大高校推廣自己的產品設備和技術，使得大疆產品成為產業標準平台，並轉型成一個多領域的機器人王國。

## 比賽

機甲大師賽目前共分為**對抗賽**、**單項賽**、**人工智慧挑戰賽**和**青少年挑戰賽**四類賽事。

### 對抗賽

**機甲大師對抗賽**（RoboMaster Robotics Competition）是機甲大師賽的主要賽事，每年春夏季舉行，其中總決賽於八月份在深圳灣體育中心的春繭體育館舉行。對抗賽側重參賽隊員對理工學科的綜合應用與工程實踐能力，充分融合了機器視覺、嵌入式系統設計、機械控制、慣性導航、人機互動等眾多機器人相關技術學科，同時創新性的將電競呈現方式與機器人競技相結合，使機器人對抗更加直觀激烈，吸引眾多的科技愛好者與社會公眾的廣泛關注和參與。根據 2016 年美國科技新聞媒體 _The Verge_ 的報導，機甲大師對抗賽是「世界上規模最大、最複雜、完全超乎尋常的學生機器人競賽」。自 2019 賽季開始，增強現實技術被應用在賽事中，給觀看實況轉播視頻的觀眾提供小地圖、浮動血條、狀態變化、彈藥量等實時信息。

與在西方盛行多年的角斗風格的機器人搏鬥賽（例如《超暴力激鬥》、《機器人戰鬥聯賽》、FIRST 機器人競賽等）不同，機甲大師賽側重於團隊合作式的遠射武器射擊較量。對戰雙方分紅藍兩隊，通常各自會有 5～7 台機器人上場，在指定的 MOBA 式的比賽場地內進行 FPS 風格的戰術對抗。參賽選手用第一人稱視角來遙控機器人移動並發射彈丸攻擊敵方機器人和基地。每個機器人的機體上都安裝有傳感器可以收集拋射物撞擊信息並上傳給裁判系統，裁判系統相應減少被擊中者的生命值，如果血量降低至零就會被判「陣亡」失去行動能力。每回合比賽歷時 7 分鐘，在時間結束前搶先擊破對方基地的一方獲勝；如果時間結束時雙方的基地都未被擊破，基地剩餘血量高的一方獲得比賽勝利；如果雙方基地的剩餘血量相同，則造成傷害值累積總值更高的一方獲勝；如果傷害值總量相同，則團隊血量累加值更高的一方獲勝；如果所有積分值都相同，則判為平局。如果比賽必須要產生勝者，則在平局後進行一局加時賽。

機甲大師賽中的機器人使用大疆創新提供的標準化框架、圖像處理、傳感器、能源和通信系統，但是各團隊必須自主為不同種類和功能的機器人研發人工智慧、目標識別 / 跟蹤、供彈、校準和射擊等系統所需的硬體和軟體，十分考驗各種應用科學和工程學的基礎知識和交叉學科的整合能力。所有參賽機器人只能使用電能或氣動能源，不允許使用內燃機、爆炸物和有害化學品等危險品。參賽機器人的重量、尺寸、輸出功率和射擊初速度都被設置了較為嚴格的限制。上場的機器人會因為自身結構參數的原因導致攜彈量有限，因此必須伺機重新補彈。普通步兵機器人使用的 17 毫米小彈丸可以在己方基地區的補給站獲得，但是英雄機器人使用的 42 毫米大彈丸必須要通過工程機器人攀登賽場中央的資源島上才能獲得。空中機器人和哨兵機器人都只能攜帶賽前預先補充的彈藥，但是空中機器人可以在自方的停機坪內通過特殊窗口接受手工補彈。為了減少「濫開槍」的情況出現，機器人每次發射彈丸都會增加「槍口熱量」，一旦超過上限就會扣血。在特殊的防禦點上，機器人不但會得到額外防禦力，而且槍口「冷卻」的速度也會加成。戰場表現出色的機器人會隨著時間獲得經驗值並升級，使得各項性能指標都得到提高。除此之外，機器人還可以通過定點射擊旋轉靶的方式觸動能量機關（俗稱「打符」），為己方獲得短期的戰力提升獎勵。機器人在受到意外撞擊時也會損血，但是用撞擊方式去攻擊對方是非法的。故意主動撞擊、干擾、阻擋或固連敵方機器人（無論陣亡與否）的行為根據情節嚴重的程度，會受到裁判口頭警告、遮擋操作界面、扣血、罰下甚至判負等不同輕重的懲罰。

對抗賽中的機器人有以下戰術類型：

* **英雄機器人**：重火力單位，每隊最多一台（設定為「1」號），發射 42 毫米大彈丸（傷害值 100 點），但是沒有初始攜彈必須依賴工程機器人提供彈藥
* **工程機器人**：支援單位，每隊最多一台（設定為「2」號），沒有攻擊武器但血量較高並能自動回血（因此可以充當肉盾），可以攀登資源島為英雄機器人收集彈藥，並且將陣亡的隊友拖回基地的補血點進行復活
* **步兵機器人**：輕火力單位，每隊二～三台（設定為「3」、「4」、「5」號），發射 17 毫米小彈丸（傷害值 10 點），負責戰術機動和激發能量機關
* **空中機器人**：多軸無人機單位，每隊最多一台（設定為「6」號），發射 17 毫米小彈丸攻擊地面目標，但必須在己方基地的停機坪充滿電後才能起飛
* **哨兵機器人**：完全自主的基地防禦機炮，每隊最多一台（設定為「7」號），發射 17 毫米小彈丸並且可以在高架軌道上移動，但是一旦被摧毀就會解除基地一切防護機制

雙方的基地建築都是四面體形狀，頂尖和三側都裝有傳感板，但是側面的三個傳感板平時被護盾板遮掩，使得基地面對來自地面的攻擊時處於「無敵」的狀態，除非頂端傳感板受打擊（無人機空襲，或地面單位的高仰角吊射）則不會損血。如果己方的哨兵機器人被擊破，則側面護盾放下暴露出傳感板，基地可以遭受地面打擊損血。除了實體防護外，基地還額外擁有「虛擬護盾」（相當於防禦力場）可以短期內抵禦 50 點的傷害。

對抗賽的賽事主要分為**分區賽**和**總決賽**兩階段。分區賽採取積分循環賽制，每場比賽只有兩局，兩局皆勝積 3 分、兩局一勝積 1 分、兩局無勝積 0 分，平局算作「不勝」。來自中國大陸的戰隊分為北部、中部和南部三組，每組前八名可以晉級進入總決賽，而每組八強下面的四支隊伍可以進入復活賽去爭取四支外卡資格。來自港澳台、日本、東南亞和歐美地區的隊伍則統一編入**國際預選賽**來爭奪分區四強晉級決賽的資格。總決賽的 32 支隊伍採取五輪單敗淘汰制進行角逐，前三輪 28 場比賽（十六強、八強、四強賽）使用三局兩勝制，後兩輪 4 場比賽（半決賽、季軍賽、冠軍賽）使用五局三勝制。

#### 歷屆得勝戰隊

### 單項賽

**機甲大師單項賽**（RoboMaster Technical Challenge）賽側重機器人某一技術領域的學術研究，旨在鼓勵各參賽隊深入挖掘技術，精益求精，將機器人做到極致。該項賽事的設立是為了鼓勵參賽隊提升單個機器人的技術水準、提高整體的技術實力，針對機器人某一技術領域的深入探索和學術研究，旨在培養前沿的機器人技術，激勵參賽隊員術業專攻。參賽隊僅需研發 1-2 台機器人便可完成一項挑戰，大大降低研發成本，將人力和資金集中化，從而尋求突破。對於年輕的隊伍來說，單項賽無疑是施展拳腳的良選。

單項賽分為 「飛鏢打靶」、「工程取彈」、「步兵競速與智能射擊」、「2V2 對抗」四大挑戰項目。

* 飛鏢是 RM2020 賽季的新兵種。在「飛鏢打靶」項目中，發射飛鏢射擊基地，命中次數和命中時間都會影響分數。
* 在「工程取彈」項目中，工程機器人將到資源島獲取彈藥箱，獲取彈丸的數量和速度都會影響分數。
* 在「步兵競速與智能射擊」項目中，步兵機器人極速穿越戰場的複雜地形和障礙，並激活能量機關。
* 「2V2 對抗」是 RM2020 單項賽的全新挑戰項目，由步兵機器人和哨兵機器人在戰場中進行戰術對抗，通過操控機器人發射彈丸攻擊敵方機器人和基地。比賽結束時，基地剩餘血量高的一方獲得比賽勝利

### 人工智慧挑戰賽

**ICRA 機甲大師人工智慧挑戰賽**（ICRA RoboMaster AI Challenge）由 DJI 機甲大師組委會與 IEEE 全球機器人和自動化大會（ICRA）聯合主辦，自 2017 年開始先後在新加坡、澳大利亞布里斯班和加拿大蒙特婁聯合舉辦該賽事，進一步擴大了賽事在國際機器人學術領域的影響力，吸引了大量全球的頂尖學府、科研機構參與競賽和學術研討。在 2020 賽季中，採用「全自動機器人射擊對抗」的形式，場地內布滿功能機關，參賽隊伍需利用官方機器人平台，通過感知戰場的環境信息，根據場上形勢自主決策，進行運動規劃與控制。全自動機器人通過發射彈丸擊打敵方機器人進行射擊對抗。比賽結束時，機器人總血量高的一方獲得比賽勝利。

### 青少年挑戰賽

**機甲大師青少年挑戰賽**（RoboMaster Youth Tournament）是 2020 年機甲大師賽辦賽五年後在 2020 年新推出的賽事，著重培養中小學青少年的工程理論知識與人工智慧實踐能力，幫助青少年完成從機器人基礎、程序設計到人工智慧、機器人控制原理的知識進階，並通過競賽的形式考查臨場反應能力、發現問題和解決問題的能力，同時充分考驗團隊協作能力與責任感。

參賽隊伍將分為初階組（9～15 歲）和高階組（15～19 歲），機器人兵種分為步兵機器人（由兩台大疆 2019 年推出的機甲大師 S1 教育機器人充當）、工程機器人（由一台 2020 年推出的 EP 教育機器人充當）和空中機器人（由一台睿熾 Tello EDU 微型無人機充當），對戰雙方需要操作自主研發或改裝的機器人在指定場地進行 4 對 4 戰術射擊對抗，通過操控機器人發射彈丸攻擊對方機器人或基地。比賽過程中設有工程機器人取彈、步兵機器人自主識別與巡線、步兵機器人激活能量機關、空中機器人基地破甲等多種任務。若比賽結束時，雙方基地尚且存活，則基地剩餘血量高的一方獲得比賽勝利。

## 衍生產品

### 機甲大師 S1

**機甲大師 S1**（RoboMaster S1）是大疆創新於 2019 年 6 月 12 日宣布推出的「機甲大師」系列的首款智能教育機器人，也是大疆第一款無人地面載具產品，主要面向青少年群體。S1 機器人（「Step 1」的縮寫，意為「第一步」）秉承寓教於樂的理念設計，在配備光、聲、力等多種傳感器的同時擁有中央處理器，結合定製無刷電機、全向移動底盤和高精度雲台，令用戶可在享受競技樂趣的同時學習機器人、人工智慧和編程知識。在機甲大師 2019 賽季期間，S1 藉助對抗賽的聲勢打出了「玩出名堂」、「機械美學」、「實踐真知」等促銷口號，幾乎成為機甲大師賽事官方的准吉祥物。

S1 機器人是在對抗賽中使用的步兵機器人的基礎上簡化設計研發出的量產型，外形酷似 Q 版坦克，用 Wi-Fi 通過行動裝置上谷歌安卓、蘋果 iOS 或微軟視窗的應用程式進行遙控操作。S1 的底盤由四個獨立配有直流無刷電動機的 12 輥麥卡納姆輪驅動，前輪有中軸懸吊系統，車體四側的透明塑料外殼下分別配有聲光傳感器可以感應物理撞擊和紅外線照射。上方的「炮塔」其實是一個雙軸平衡環架，配有 1080p 攝頭、無線收發器和揚聲器，同時兩側還裝有紅外線傳感器。炮塔上的「武器」是一個同軸的紅外線照射器和水彈槍組件，可以使用紅外照射和發射水晶彈（配有 LED 綠光照射產生的曳光彈效果）兩種方法進行對戰。

S1 機器人是以零散部件的形式出售，用戶買回家後必須親手組裝才能使用。在裝配成功後，用戶還可以通過應用程式中的編程教學來學習使用 Scratch 和 Python 去改進機器人的人工智慧系統。

### 機甲大師 EP

**機甲大師 EP**（RoboMaster EP）是大疆「機甲大師」系列推出的第二款教育機器人，先是在 2019 年 11 月 25 日的一部機甲大師 S1 的 YouTube 廣告中暗示，之後在 2020 年 3 月 9 日正式官方發布。

EP 機器人所對應的是對抗賽中使用的工程機器人，其底盤和萬向輪設計與 S1 機器人相同，但可兼容包括伺服機構、機械臂、紅外深度感應器和傳動模塊等各種第三方硬體，並擁有開源 SDK 且支持包括 Micro Bit、Arduino 和 Raspberry Pi 在內的多種軟體平台。

### 機甲大師 TT

**機甲大師 TT**（RoboMaster TT）是大疆的「天空端教育無人機」，原為大疆創新全資子公司 —— 深圳市睿熾科技有限公司（Ryze Technology）製造的 Tello EDU 無人機，在其基礎上擁抱開源並全新升級，通過豐富的軟硬體拓展性，實現多機協同控制、人工智慧應用等。同時，TT 配套完善的無人機與人工智慧課程以及全新賽事體系，致力於降低機器人和人工智慧學習門檻，為機器人教育帶來煥然一新的體驗，充分激發學生的創造力，在學生剛接觸科技教育初期培養其好奇心與自信心。

## 傳媒作品

### 真人秀

《**超能理工派**》 是一檔由大疆傳媒（DJI Studio）原創出品，由湖南衛視團隊參與製作的科技競技真人秀節目，可視為機甲大師 2017 賽季的衍生網絡綜藝節目。該節目第一季共 6 期，於 2017 年 8 月 13 日 - 26 日在廣東省深圳市大鵬新區進行拍攝，並於 2018 年 3 月 23 日至 4 月 27 日之間的每周五 20:30（UTC+08:00）在愛奇藝、優酷視頻、嗶哩嗶哩、暴風影音、風行網和華為視頻各大視頻網站同步播出。

節目共由 5 場比賽組成，每場比賽包含一個任務挑戰環節和一個機器人戰鬥環節。任務挑戰環節涉及機械、嵌入式、軟體工程、視覺傳感等多領域技術，每個環節由節目組發布加密任務，參賽隊員需先破解加密信息獲得任務，及後按任務提示展開對決，獲勝方將在本場的機器人戰鬥環節中獲得一定加成。機器人戰鬥環節則使用參賽隊員自行研發的指定種類機器人，於機甲大師比賽場地進行對決。在前三場比賽中，戰鬥的敗方將淘汰一名隊員，並由節目組安排另一位隊員頂替；如雙方最終戰平則不淘汰任何一方隊員。第四場起則不再進行隊員淘汰。

### 同名動畫

《**機甲大師**》（_Robomasters: The Animated Series_）是一部中日合拍的原創電視動畫短劇，總共 6 話，由機甲大師組委會企劃，深圳市大疆創新科技有限公司出品，日本動畫公司 DandeLion Animation Studio 和 GONZO 共同製作。2017 年 10 月 13 日起每周五 21:30 在 WOWOW 首播。中國全地區 21:30 由騰訊視頻獨家更新，國語版同步更新。

### 賽事紀錄片

《**機甲大師紀錄片**》是由機甲大師組委會與大疆傳媒自 2018 年開始聯合出品的年度紀錄片系列，目前共兩季。第一季共 26 集於 2018 年 4 月 13 日開始在騰訊視頻上每周兩集獨家播出；第二季共 23 集於 2019 年 4 月 17 日開始播出。每一集圍繞不同的學校隊伍，講述參賽院校隊伍如何突破技術難題、推出致勝秘訣的故事。觀眾跟隨著紀錄片感受隊員們在完成一項技術突破後的喜悅與激動，探秘青年工程師生活，並從中發現青年工程師們在研究與突破一項技術難題時，需要經歷怎樣的思考過程與付出，讓大眾走近這個大學裡面「最苦又最酷」的群體。

主創團隊希望通過紀錄片，讓大眾看到一群不一樣的年輕人：他們有自己的追求，有自己的目標，並且願意為了共同的目標，與不同個性的同伴擰成一股繩，一起努力。組委會將這些青年工程師備賽的經歷記錄成片的初衷，是希望通過這些優秀青年工程師努力的身影以及腳踏實地的精神，顛覆大眾對工程師「都是滿手油污」的傳統認知，深入了解工程師的成長過程與實際生活，記住那些發生在他們身上的關於對抗與合作、喜悅與吶喊、屈辱與榮耀、理想與現實的故事。同時，組委會也寄希望通過紀錄片，向年輕一代傳遞工程師精神與文化，激勵每一位走在夢想道路上的年輕人。

### 網絡視頻

《**蘿蔔君**》系列視頻是以「蘿蔔」（「Robot」的音譯）的擬人形象為主角，用輕鬆幽默的節目風格，歡樂吐槽機器人科技事件，傳播妙趣橫生的科學知識，讓觀眾在歡笑中感受機器人的魅力。

## 參見

* Robocon

## 參考資料