在運動場上，人類一直是主角。但隨著移動機器人技術(shù)的不斷發(fā)展，它們已經(jīng)開始在體育領(lǐng)域中扮演著越來越重要的角色。
教練角色——運動訓(xùn)練
1.運動技能提升
移動機器人在運動訓(xùn)練領(lǐng)域的應(yīng)用，正為教練團隊提供全新的工具和視角。舉例來說，一些機器人可以模擬特定運動的動作，幫助運動員更好地理解和掌握技巧，提升訓(xùn)練效果。另外，通過搭載先進(jìn)的傳感器和攝像頭，移動機器人能夠?qū)崟r監(jiān)測運動員的動作、姿勢和技術(shù)細(xì)節(jié)，以制定更科學(xué)的訓(xùn)練方法。
羽毛球陪練機器人Robomintoner
由中國電子科技大學(xué)所研發(fā)的羽毛球陪練機器人——Robomintoner。不僅能識別方向、預(yù)測羽毛球軌跡，還能進(jìn)行精確有力的揮擊，可以與真人進(jìn)行對打訓(xùn)練。
越南研制的TOPIO是一個真人大小的類人機器人，內(nèi)置攝像頭，可以看到對手擊中的乒乓球并做出反應(yīng)，幫助初學(xué)者更快提高技術(shù)。
TOPIO機器人
2.運動健身陪伴
除了專業(yè)的運動員外，普通人對運動健身的需求也在逐漸加大。有研究表明，機器人教練不僅可以為用戶提供更加個性化的鍛煉方案，也在陪伴和社交互動方面有良好的效果，從而起到鼓勵運動的作用。
日本的機器人“Taizo”外形酷似人類，老年人可以通過聲音命令和按鍵輸入來控制并在它的指導(dǎo)下進(jìn)行體育鍛煉。2017年，日本水戶市在其縣立健康廣場上開展了由機器人“Taizo”指導(dǎo)老年人康復(fù)體操的實證實驗。
國內(nèi)健身行業(yè)新興品牌菲力斯機器人發(fā)布了智能健身機器人P1。從外觀和功能上來看，智能健身機器人P1很像是移動機器人和健身鏡的“合體”，采用3D-SLAM室內(nèi)定位導(dǎo)航技術(shù)，可以根據(jù)健身空間的器械和運動所需設(shè)備進(jìn)行自主導(dǎo)航。
雇員角色——賽事服務(wù)
1.運動助理
移動機器人可以為運動員提供輔助服務(wù)，為賽事及訓(xùn)練的順利進(jìn)行提供相應(yīng)支持。例如，在高爾夫球、網(wǎng)球等球類運動中，撿球機器人已經(jīng)變得越來越常見。
TrueBots 推出 The Ball Picker撿球機器人可根據(jù)高爾夫場的大小自動地進(jìn)行巡視，找尋散布在球場內(nèi)各個角落的高爾夫球并回收起來，在運輸?shù)焦潭ǖ牡攸c，全程無人自動化。tennibot網(wǎng)球撿球機器人，號稱是全球第一臺全自動網(wǎng)球撿球機器人。使用攝像頭和傳感器來偵察網(wǎng)球，可以全程自動撿球，也可以通過APP指定撿球場任何角落的球。高爾夫球童機器人Axglo X-E是一款外形像鴨子的移動機器人，其核心賣點在于跟隨模式，同時還具有較為不錯的智能化和通過性。它可以自主地跟隨高爾夫球手，并提供有用的信息，如高爾夫球場導(dǎo)航系統(tǒng)和天氣更新。
The Ball Picker撿球機器人
tennibot網(wǎng)球撿球機器人
Axglo X-E
2.賽場維護(hù)
機器人也為體育賽事的組織、開展與宣傳提供便利。它們可以承擔(dān)安保巡邏、設(shè)備搬運、場館清理等工作，提高賽事的整體效率。
在大型體育賽事中，移動機器人還能夠提供信息服務(wù)。它們可以被設(shè)計成走遍整個場館，為觀眾提供座位指引、賽事信息和周邊設(shè)施的介紹。足球場除草機器人可以沿著事先設(shè)定好的路線對球場進(jìn)行保養(yǎng)，且能夠在大多數(shù)天氣和惡劣的土壤條件下一天24小時工作,大大節(jié)約了勞動力。
足球場除草機器人
運動員角色——場上競技
1.機器人與人類的競技
一些移動機器人甚至能夠直接參與到比賽中。例如，在足球場上，一些機器人通過復(fù)雜的算法和傳感技術(shù)，能夠在場上進(jìn)行精準(zhǔn)的控球和射門，與人類運動員展開激烈的比賽。
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備受矚目的機器人世界杯（RoboCup）國際合作項目于1996年發(fā)起成立并延續(xù)至今。該項目的最終目標(biāo)是：到2050年，開發(fā)出完全自主的類人機器人隊，在國際足聯(lián)的規(guī)則范圍內(nèi)打敗人類足球世界冠軍隊。此外，滑雪機器人基于復(fù)雜的傳感系統(tǒng),能夠在各競賽閘門之間進(jìn)行自動導(dǎo)航,可以避免障礙物并在未知的滑雪坡上穩(wěn)定滑行，同樣可以與技術(shù)高超的人類同場比拼。
RoboCup
2.機器人與機器人的競技
在運動場上，機器人與機器人之間的比賽也成為了受歡迎的娛樂形式。例如，機器人足球比賽、機器人擊劍對決、機器人拳擊等已經(jīng)成為一些科技展會上的焦點。
美國的BattleBots是一場機器人格斗大賽。在這個比賽中，各種機器人會進(jìn)行激烈的對抗，帶給觀眾機械碰撞的視覺沖擊。
BattleBots機器人格斗大賽
結(jié)語：
縱觀全球，對于各國而言，體育行業(yè)都是一個不小的市場，甚至成為一些國家國民經(jīng)濟的重要支柱。例如，美國的體育產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值占GDP的比重已接近3%，同時，美國體育產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值是汽車產(chǎn)業(yè)的2倍、影視產(chǎn)業(yè)的7倍；意大利的體育產(chǎn)業(yè)自上個世紀(jì)80年代末就成為了國民經(jīng)濟的十大支柱產(chǎn)業(yè)。中國在邁入“十四五”時期后，也在大力發(fā)展體育行業(yè)，國家體育總局表示，力爭到2025年中國體育產(chǎn)業(yè)總規(guī)模超過5萬億元，到2035年體育產(chǎn)業(yè)成為國民經(jīng)濟支柱性產(chǎn)業(yè)。
在體育與機器人的融合發(fā)展中，國內(nèi)外的研究方向和發(fā)展路徑各有側(cè)重。國外更強調(diào)“體育+機器人”的實踐研究，通過機器人技術(shù)助力體育活動的推動和創(chuàng)新，不僅涵蓋了專業(yè)競技，還關(guān)注了更廣泛的健身、醫(yī)療和社會服務(wù)；國內(nèi)則聚焦于“機器人+體育”的研究，如足球機器人、乒乓球機器人等的算法研究和系統(tǒng)開發(fā)，雖在技術(shù)層面上取得了一定進(jìn)展，但在實際應(yīng)用和場景擴展上相對較為保守。
在未來的發(fā)展中，我們或許可以借鑒國外經(jīng)驗，將機器人技術(shù)更廣泛地融入體育生態(tài)系統(tǒng)，促進(jìn)體育與科技的深度互動。這不僅有助于提升專業(yè)競技水平，更能夠服務(wù)更廣泛的人群，推動體育事業(yè)在科技浪潮中不斷創(chuàng)新，實現(xiàn)更全面、普及的發(fā)展目標(biāo)。
雇員角色——賽事服務(wù)
備受矚目的機器人世界杯（RoboCup）國際合作項目于1996年發(fā)起成立并延續(xù)至今。該項目的最終目標(biāo)是：到2050年，開發(fā)出完全自主的類人機器人隊，在國際足聯(lián)的規(guī)則范圍內(nèi)打敗人類足球世界冠軍隊。此外，滑雪機器人基于復(fù)雜的傳感系統(tǒng),能夠在各競賽閘門之間進(jìn)行自動導(dǎo)航,可以避免障礙物并在未知的滑雪坡上穩(wěn)定滑行，同樣可以與技術(shù)高超的人類同場比拼。
