带着学生的梦想从西三旗起飞

赵伟

从无人看好四处碰壁，到勇夺桂冠为国争光。北京信息科技大学的足球机器人小组从建立到成长，离不开王雪雁老师呕心沥血的付出。

2013年7月3日，一则“中国足球荣获世界杯冠军”的新闻在世界各大媒体劲爆而发！这则消息铺天盖地！刹那间，国人们激动得为之高呼！为之狂欢！纷纷搜寻这个世界杯冠军！一时间，世人的目光一齐聚集在位于首都西北角西三旗土地上的北京科技信息大学。

组队7年，频频从外国捧回‘机器人世界杯足球赛冠军，在机器人技术飞速发展的现在，这样的成绩堪称惊艳。

了解这支机器人足球队成长史的人说，实际上这支团队面临资金缺乏和队员更新换代的问题，他们也在国际比赛中失败过，但他们用智慧、韧劲和团结精神，最终夺得了胜利。他们给这支团队取了一个形象的名字——水队！“水队”中有一个关键人物，堪称水队灵魂，她就是——王雪雁！

一

事情还得从十年前说起，而且还得从王雪雁的儿子说起。

王雪雁的儿子邱棚从一出生就跟在王雪雁身边，一直由王雪雁带着。因为王雪雁管理机电实验室，每天上班都把邱棚带到办公室来，小邱棚看着那些大哥哥大姐姐们摆弄机电，耳濡目染，渐渐地也就喜欢上了这一行，上学前，就跟妈妈学会玩九个模块。

转眼到了1993年，邱棚上三年级，学校是中关村一小。中关村一小是一所十分重视培养学生实践能力的学校，设有各种兴趣小组，机器人就是其中之一。毫无疑问，邱棚加入了机器人兴趣小组，不久，他设计的机器人参加北京市比赛荣获一等奖。王雪雁是管机电实验室的，看着儿子小小年级就对机电显现出非凡的智能，出于母爱，也出于对本职工作的爱，王雪雁从此对热爱机器人的学生多了一份别样的感情！

转眼小学毕业，邱棚凭借优异成绩被北京交大附中录取。在交大附中，邱棚在机器人小组里认识了高年级的王醒泽、陈嵩。他们一起设计制作机器人，没有资金，就到废弃堆里寻找可用物件，锯角铁、卸铁条，配螺丝……印象最深的就是把汽车的灯罩捡回来用做机器人的脸面。因为邱棚读书，一来二去，王雪雁认识了邱棚的辅导老师祖浩东。同样的专业，使祖浩东和王雪雁交流得更多一些，有一次，王雪雁在和祖浩东聊天。祖浩东说：“我的两个学生已经上了大学，但还是对制作机器人有着浓厚的兴趣，自费制作简易的机器人去参加比赛。”王雪雁说：“我们大学也非常支持学生的科技创新活动，鼓励学生自己动手制作一些学生感兴趣的作品。”嘴上这样说，王雪雁心里想，“如果您的学生考入我们大学还对机器人感兴趣的话，我一定也会像您一样，奉献我的一切去指导他们，并尽可能地给他们提供条件和支持。”

2006年10月，邱棚突然跑到王雪雁的办公室来，说：“妈，我的师哥陈嵩和王醒泽是你们学校的学生，他们想搞机器人，你能不能帮帮他们，给他们提供个地方？”通过了解，才知道，祖浩东说的两个学生之一原来就是陈嵩。王雪雁很高兴地答应了，立即向系主任郝静茹请示。郝主任当即答应，全力支持！

多少年后，面对记者的采访，王雪雁说：“之所以大胆地拿出一块地方供孩子搞机器人，就是因为心里对这些喜欢机器人的学生有一份别样的情怀！

第二天，陈嵩、王醒泽，还有另外两名热爱机器人的刘晓铭和赵亮一齐来到王雪雁面前，看着这四个满脸虔诚的孩子，王雪雁心里滑过一丝安慰。

从此，这四个队员也就成为了“水队”的最早的队员。几个痴爱机器人的大学生与王雪雁朝夕相处，就在那块狭长的实验室角落里迈开了他们追求梦想的步伐！

二

国家教委在政策上一直鼓励各大院校开放实验室，积极培养科技创新人才。在北京信息科技大学，校内常设的学科竞赛活动就有30多项。校方在学科经费、学生的学分、奖学金等方面给予支持，鼓励学生课余时间参与实践、科技创新。

于是，机器人足球项目就落在了学校机电学院机械设计实验室，由此种下了对机器人痴迷的种子。从那时起 “水队”指导老师王雪雁见证了这颗种子慢慢发芽、长大。

王雪雁说：“水队的第一代机器人是学生自筹经费制作的两轮差动机器人。从研制第二代全向移动机器人开始，学校和学院领导给予了大力的支持，筹集各方面资金，逐年加大力度投入研制机器人经费。近两年，学校每年投资中型组机器人项目达到上百万元。”

自从中型组足球机器人项目扎根机电学院机械设计与CAD实验室后，从此也种下了对队员对机器人痴迷的种子。从那时起，作为“水队”指导老师的王雪雁，便开始倾力浇灌这颗种子，并见证着它慢慢发芽、长大。

自从机器人小组成立后，王雪雁积极从机电学院争取实验室经费，采购一些常用的加工工具，如手电钻、电锯、台钳等。第一批队员在资金不足的情况下，他们买来角铁，去二手旧货市场买来二手电机（当时一个maxon电机需要几千元，买不起新的），从网上买来摄像机，自己设计反光镜曲面，拿到工厂去加工全景镜，跑遍全城采购视觉支撑用的有机玻璃筒……

从他们用卡车车灯、角铝、二手电机造出来的第一代机器人开始，7年里，一届又一届学生加入“水队”。他们设计机器人，编写“点球”、“角球”、“守门”的程序，在实验室里度过一个又一个周末和不眠之夜。他们在国内外参赛，然后毕业离校，消失在人群中。他们带着单纯的兴趣而来，又怀揣着更加丰富的梦想而去。”

2006年“水队”成立后，第一批队员开始手工制作第一代机器人。他们唯一可以借鉴的资料是国外的开放源代码。源代码，就是软件的作者将原始码公开，以使更多的人获得帮助。队员们的英语不是很好，他们一边查字典一边看资料。那时候参赛机器人做得最好的是德国，他们甚至找来德文字典查看相关资料。一个参数从编写到调整至最佳状态，大约需要一个月的时间。从建队到现在，队员们编写的数据有两万多条，教练机里面的有几千条。对比赛的软件系统、硬件系统的认识和创建，都是靠学生自己一点一点积累起来的。王雪雁老师陪着队员们度过了数不清的不眠之夜。

三

RoboCup（Robot World Cup）即机器人世界杯足球锦标赛，以MAS（Multi-Agent System）和DAI（Distributed Artificial Intelligence）主要研究背景。主要目的就是通过提供一个标准的易于评价的比赛平台，促进DAI与MAS的研究与发展。

机器人足球比赛是在动态不确定环境下对人工智能的考验，是以体育竞赛为载体的高科技对抗，是培养信息、自动化领域科技人才的重要手段，同时也是展示高科技水平的生动窗口和促进科技成果实用化和产业化的有效途径。机器人足球的研究融入了机器人学、机电一体化技术、通讯与计算机技术、视觉与传感器技术、智能控制与决策等多学科的研究成果，反映出一个国家信息与自动化技术的综合实力。

王雪雁带领她的“水队”，在比西方国家晚四十年之后才开始起步，又能在这个行业里走得多远？

梦想总是从脚下开始，从一点一滴开始的，而且一点也不浪漫。作为“水队”的指导教师，王雪雁被孩子们那股点灯熬油的劲头深深感动着。

中国机器人大赛参赛队伍中大多是研究生和博士，而“水队”的队员是由本科生组成的。当所有的人们都本能的以为，本科生怎么也不可能比过研究生时，“水队”的本科生们用他们的实际行动，铿锵有力地做出了回答。

“水队”带着全新的第二代全向移动机器人，与山东滨州学院联队参加在广州中山举办的2008年的中国机器人暨RoboCup比赛，获得了中型组比赛亚军的好成绩。王雪雁说：“这是水队的一次小试牛刀！”

优异成绩的取得，得到了学校的认可，郝静茹院长听说国际RoboCup比赛在中国苏州举行，主动提出，让王雪雁和王科社两位老师带着学生参观国际RoboCup比赛，通过这次观赛，学生们找到了与世界强队的差距，同时也萌发了夺取世界冠军的梦想。

2009年，机器人世界杯将在奥地利举行。

首秀世界杯赛场的水队——小组赛，10：0胜葡萄牙！17：0胜东道主奥地利！8强赛，战胜中国“中型组”冠军国防科技大学队，最终获得第七名，进入世界前八强！

初试锋芒，小有斩获。更巧的是，这次比赛中国队的工作区就在荷兰队的旁边。背后有飞利浦这样的大集团做后盾，荷兰埃因霍温大学“科技联队”绝对属于这个赛事中的老大，他们的软件硬件都让中国队员们羡慕不已。而且，面对人高马大的北欧人，中国队员看起来似乎在身高上就输了几分气势。但荷兰队的队员很友好，分别时，他们送给每个中国队员一条围巾，以作纪念，并鼓励中国队：“你们现在还是一个小BYBI，有一天定会长大。”

他们万万没想到，第二年，这个小“BYBI”就放翻了大哥。

国防科技大学队在国内的机器人足球比赛中，曾蝉联五届全国冠军。所以队员们回国后，大声向同学们宣布：“虽然是世界第七，但在中国，水队绝对第一！”2010年，在学校的大力支持下，王雪雁老师带着她的队员对第二代机器人进行全面的改进，研制出了第三代机器人。

在新加坡的比赛运气比较好，前两轮小组赛碰到的基本上全是弱队，也碰到荷兰队了，但0：8，0：12输得很惨，计算积分勉强出线。8进4碰伊朗队的时候，5台机器人才全部调试正常，小组赛就变成了调试机器人的过程。跌跌撞撞闯进决赛的中国队将要面对的竟然就是荷兰队！

去年的小“BYBI”，遇上了“老大哥”！决赛前，荷兰队已经在冰箱里面放满了啤酒，场地里拉起了气球，准备好了网络直播。比赛开始，大部分时间中国队是四台机器人对阵荷兰队的五台机器人。其中的一台出了问题，一直在维修中。但奇迹发生了，中国队最终以一球战胜荷兰队夺取了冠军，实现了中国自参加Robocup比赛以来，在实物组项目上首次夺冠，标致着中国中型组发展达到世界水平。小“BYBI”终于长大，作为世界传统强队荷兰老大哥又一次屈居亚军，荷兰队员们流下了失望的眼泪。

在登上领奖台的那一刻，一惯笑容满面的王雪雁破天荒地流下了激动的泪水。

2011年，在第15届土耳其伊斯坦布尔RoboCup机器人世界杯赛中，北京信息科技大学的“water”苦战13局，以13战全胜、进98球失9球的骄人战绩成功卫冕机器人世界杯冠军，决赛中碰到的依然是荷兰队。

2013年6月24日—30日，第17届Robocup机器人比赛在荷兰埃因霍温举行。共有美国、德国、巴西、西班牙、意大利、中国等约40个国家和地区的2500名“选手”参加角逐。

中国队的七八名主力队员大多正在读大二。2012年墨西哥世界杯上惜败，“水队”拿了季军后，他们几乎一回国就重新开始，着手编写适应新规则的比赛程序，备战今年的荷兰世界杯。所有队员每周至少要去机器人实验室三次，赛前三个月基本上每天晚上都去。赛前两周最紧张的调试关键期，王雪雁和队员们干脆把行军床搬到实验场地，一干就是几个通宵。

没人强迫他们，就是“喜欢”二字。在学校的大力支持下，王雪雁要求队员们对机器人硬件进行了全面改进，包括吸球装置、击球装置、移动底盘装置的改进，更新了笔记本和所有的电池。

由于结构的限制，“水队”没有对150W电机进行更换。2012年世界冠军伊朗队已经使用250w的电机。这意味着与伊朗队比赛时可能追不上对手，或拼抢球时不敌对手。因此赛前王雪雁定下的目标是，进世界前三争二。

由于此前几年的比赛成绩十分优秀，开幕式上，荷兰王后要来参加，主办方邀请中国“水队”与荷兰进行表演赛。由于机器人的差距，表演赛中0：3输给荷兰。紧接着，小组赛0：4再输。两次比分的差距，再次证明了水队与荷兰队的实力。三轮小组循环赛和四强淘汰赛后，中国“水队”有惊无险进入决赛。到了决赛，一向沉稳的王雪雁也激动了，她对队员们说：“拼了！”

张万杰说：“我们一分钟也没有过失败的念头，一门心思琢磨如何取胜。我们针对荷兰队的优势，修改了部分进攻与防守的程序。我们的机器人电机功率不高，为保护电机，小组赛时我们的机器人速度一直保持正常速度。到了决赛，我们清楚自己的机器人与荷兰队的差距太大，要想取胜，只能在运动速度、射门力度和准确度上下功夫。我们的机器人程序虽然算法简单，但更适合实战。决赛中，我们豁出去了，让电机超频运转，使‘球员速度可以荷兰‘球员相匹敌。这样不仅能追上对方‘球员，而且可以抢断球。”

决赛即将开始时，发现“水队”守门员开不了机，决赛前一分钟，场上都要开球了，守门员机器人才活过来。这一幕让王雪雁把心都提到嗓门处——好在是虚惊一场！决赛上半场，一台机器人的轮子坏了一个，修理的过程，比赛并没有停，那就意味着场上就少了一“人”，4对5在比赛，靠着严密的盯防战术，中国队居然还将比分领先。

终场哨响，水队战胜了荷兰队——第三次夺得世界冠军！水队以自己的热爱和坚韧，实现了四届比赛三夺桂冠。这，也是中型组唯一一支获得过三次世界冠军的队伍。

四

在探讨“水队”的痴爱者们为何如此执著痴迷于机器人的钻研时，很多接受采访的队员都说出与王雪雁一样的感受：“只是因为热爱！”

对于“水队”队员的梯次培养，王雪雁完全不加强求，完全以兴趣为主，每年新生入学都招新队员，招收的几十名学生中几乎都是从零开始。先学机器人的结构、操作、编程知识，然后慢慢进入进攻、防守、视觉等软件程序的编写。一般经过半年的自然淘汰，最终一届学生会有2、3个留下来，留下来的学生都是对机器人酷爱的学生，愿意为机器人付出时间和精力的学生。

王雪雁说：“这件事光是简单的兴趣还不行，必须是爱，痴爱！同时，团队协作也是一个必不可少的素质。”

水队里的每一个人都有自己的故事：王雪雁是这支队伍的精神领袖，队员们背地里都叫她“老王”，王雪雁也把队员当做自己的孩子。陈嵩、徐鑫鑫最早的发起人之一，一批又一批的老队员，如徐鑫鑫、陈嵩、张万杰、律晔、刘晓铭，他们毕业离校了，但心还深深地扎在西三旗，扎在北京科技息信大学的实验室里，一旦有空，或者需要，他们就会骑自行车、挤公交车，从四面八方赶回来。他们已然变成了水队的校外辅导员。

机器人小组作为一个学生社团，其实跟王雪雁老师本职的教学工作的考核其实关系不大，但是在过去的近十年里，王雪雁老师的大部分精力都扑在机器人小组上。机器人小组的创立，最早是陈嵩的一个小小意愿——想参加当时刚在中国机器人大赛中设置的中型组足球机器人比赛。

陈嵩在高中时就参加过机器人比赛，到大学，学校里没有类似的活动，但是听说有几个学院的老师在研究机器人，有些老师名气还很大。陈嵩挨个找了一遍，其他老师都觉得陈嵩是个本科生，没法跟研究生博士生相比，研究生博士生都搞不出什么名堂，就更别说一个本科生了。

这时，唯独王雪雁老师没有这样的成见，非常认真的倾听了陈嵩的想法，凭借多年的实验教学经验和对学校体制的了解，耐心帮陈嵩分析梳理他的规划，使机器人小组这个念头，从一个一腔热忱的空想，一步步变得实际可行。从无人看好四处碰壁，到勇夺桂冠为国争光。北京信息科技大学的足球机器人小组从建立到成长，离不开王雪雁老师呕心沥血的付出。

梦想，是每个人对生活的希望。王雪雁老师，这位风风火火、敢做敢为的女人，带着一批又一批走进西三旗、走进北京科技信息大学的孩子们，带着这些学生的梦想，从西三旗起飞，让全世界的机器人爱好者们，看到了来自东方中国的智慧。

链接：王雪雁，女，高级实验师，北京信息科技大学机电学院实验教师。指导“water”机器人足球队的学生参加了五届机器人世界杯比赛，其中在2010、2011、2013年三次获得冠军，受到国际Robocup联盟、中国机器人大赛竞赛委员会等国内外机器人竞赛组织的高度肯定和积极评价，引起社会各界的广泛关注。