中外格斗機器人的差距在哪些方面，差距有多大呢？

寫這篇文章的時候，我還在飛機上，剛剛參加完了極戰(zhàn)位于海南的年度全明星總決賽。其實參加這次比賽，給我的最大感受是，比賽真的很殘酷，競爭很激烈。因為畢竟是年度全明星總決賽，就意味著能來參加這場比賽的，都是去年17年全年的高手，有來自巴西、印度、歐洲、美國、以及我們國內的頂尖高手?？上攵?，不管這次比賽結果如何，能夠參加的這次比賽的隊伍就已經證明了他們的實力。

也正因為如此，我也真的很感謝極戰(zhàn)這次能夠邀請我們DFrobot作為戰(zhàn)略合作伙伴，來參加這次的比賽，讓我重新地認識了格斗機器人，讓我見識了國外這些有著五年以上比賽經驗的隊伍，他們機器人的威力。我分別總結了以下的幾個方面，這些是我感覺，我們國內與國外戰(zhàn)隊的幾個差距。并且我希望對于我們國內的愛好者能有一定的啟迪。

1.起源時間

講到起源時間，就不得不說下幾個英文關鍵字，分別是RobotWars、RoboGames、Battlebots。首先RobotWars是1990年于美國加利福尼亞誕生的，并且于1997年被BC購買了版權，進行重新包裝，也就是我們小時候在CCTV5上面看到的《機器人大擂臺》。Robogames則是于2004年在美國加利福尼亞誕生的格斗機器人大賽，成為全美最大的格斗機器人大賽，至今仍然持續(xù)每年舉辦格斗機器人大賽。Battlebots則是美國的電視綜藝節(jié)目，于2000年開播，2002年結束公播出5季。并且于2015年在美國ABC上復播 ，再次掀起一波格斗機器人浪潮。極戰(zhàn)則是國內最早的格斗機器人比賽，每年，在全國各地甚至海外，有十余場的巡回賽事，在國內的格斗機器人圈子是比較有名的，而且比賽異常得激烈。

很多國外的隊伍，他們其實這些比賽大部分都有參加過，而且不止一兩屆。比較出名的隊伍主要來自于英國、美國以及巴西，最出名的隊伍有Robo chanllenge（英國）、Hardcore Robotics（美國）、Riobotz（巴西）。以上提到的這幾個隊伍都是來自于全球最頂尖的格斗機器人俱樂部，獲獎無數，比賽經驗豐富，而且他們制造的機器人各有特色，他們幾乎就是格斗機器人的先驅者，無數格斗機器人愛好者心中的大神。所以其實國外的格斗機器人這個領域，已經早我們國內數十年之多，可想而知我們的差距所在。

說到這個，我必須得說一下我最近一直聽到的一句話，很多人會說，我們目前國內的比賽經常請一些國外的明星隊伍來參賽，還給他們錢讓他們來羞辱我們。其實每次聽到這種話我真的覺得挺不開心的。首先各個主辦方的確是有請明星隊伍過來撐場面的這個意思，但是最主要的是請他們過來參加比賽，讓我們國內的選手知道與國外隊伍的差距，讓這些選手從他們那里學來更多的經驗，快速提升國內選手的實力，而且說實話國外的這些強隊他們自己都很愿意跟我們來分享他們的經驗。所以我就不明白了這里有什么錯了？我們難道還要走以前的閉門造車這條路么？我就很不愿意聽別人說“抄”這個字，明明是學習，怎么就叫做抄了？我那天聽到一個國內的選手說，他的確是會專門去學習國外的造機經驗，但是他會在這之上結合自己的思想，做一些不同的設計。他的這個想法我是很贊同的，而且很欣賞。

2.人

國內的戰(zhàn)隊，都是哪些人來參加格斗機器人比賽呢？同樣多外戰(zhàn)隊，又是哪些人來參加比賽呢？首先，我們國內的選手絕大部分是大學生，以及一些民間的機器人愛好者和創(chuàng)客，也有少部分是工作不超過五年的電子機械工程師。那么國外戰(zhàn)隊，直接從長相就可以判斷出，除了剛才說的國內站隊的這部分人員構成，國外戰(zhàn)隊比我們多很多有著遠超5年工程項目、機械設計、電子設計、產品研發(fā)的資深高級工程師，有的甚至已經超過30年的經驗豐富的老法師級別的工程師。此外，前面我也簡單介紹了國外格斗機器人的發(fā)源歷程，凡是國外的強隊，背后都依靠著一個成熟的機器人俱樂部，據我所知有的機器人俱樂部人數都已經超過100人了。這些機器人俱樂部，某種意義上來說已經將參加格斗機器人比賽當做是他們的職業(yè)，能夠進入到這些機器人俱樂部的人才也幾乎都是準專業(yè)級別的格斗機器人愛好者。僅憑這些職業(yè)化的格斗機器人愛好者的技術就已經超過我們不知道有多少！

其實我覺得也不用完全不必有太大的壓力，因為國外的這些選手也是人，他們并不是什么神，都是一步一步走過來的。他們比我們有著不知道多少年的比賽經驗，贏了不知道多少場比賽，輸了不知道多少場，看到過不知道多少臺對手的機器人，不知道他們造過多少臺機器人，說句玩笑話，他們裝過的螺絲都可能比我們吃的飯多。（當然我知道這不太可能）所以說他們很強，這是理所應當，他們如果很容易打敗，那真的是見了鬼了。他們對于比賽，他們清清楚楚地知道電機該怎么選，武器該怎么設計，機器人的結構設計怎樣穩(wěn)定，甚至針對不同的對手該用什么樣的對策，他們擁有著豐富的比賽經驗，這同樣是我們無法匹敵的。

另外還有就是業(yè)余時間的問題，說到這個可能很多人就會瞬間產生共鳴了，眾所周知，我們的國情就是這樣，學生沒有業(yè)余時間，上班族公司家兩點一線，各種考試的壓力、生活的壓力哪會有什么業(yè)余時間。所以，這給我們國內的很多愛好者制造了一個先天的門檻，當然了，目前國內很大一部分人玩格斗機器人的其實是大學生，大學生相對來說還是比較有時間的，這也就是為什么大部分是大學生在玩。相對國外，尤其是美國，它們下班之后以及周末有更多的空閑時間，加上他們的車庫文化，很多的愛好者的車庫里面，都會放各種各樣的工具，下班之后利用閑暇之余，經常會在自家后院或者車庫內制作一些新奇古怪的小東西。所以業(yè)余時間也制約著我們國內選手的發(fā)揮空間。

最后還有一個人員分工的問題，這次在海南的比賽，國外過來的隊伍，通常都是來的三四個人以上，有的甚至超過五個人，然而我們國內的隊伍只有一個隊伍人數超過四人，其余的大部分是兩個人。而且這些國外的隊伍，每個人在隊伍里面的分工特別的明確，根據每個人所擅長的部分和專業(yè)，安排有操作手、維修工、裝配工、電氣工程師等。這才是真正的團隊合作，在這個團隊里面，每個人都知道自己該干些什么，最大化每個人的能力和技能點。也就是說我們國內的選手是在跟國外的一個個強大的團隊在比賽，可想而知只是多么難的一件事。

3.社區(qū)、論壇分享文化

談到分享文化，我覺得我是比較有發(fā)言權的，因為我本身就比較愿意去與別人分享知識，我也經常會制作一些教程，教大家制作一些小的項目。但是說實話我們國內這方面的分享文化的意識還是相當差的，有很多人甚至完全不理解分享文化。一般論壇社區(qū)的建造者，都希望能夠有更多的用戶在社區(qū)進行分享，進行交流，真正讓這些交流的內容知識，在社區(qū)內永久沉淀下來，把這些平時在書本上無法學到的知識分享出來，這樣能讓更多的愛好者學習到這些知識和經驗。這一方面，國外做得就很好，很專業(yè)，而且其實大部分國外的選手都很有分享精神。國外有著很成熟的格斗機器人專門論壇社區(qū)，學習資料也非常的豐富，比如說國外比較出名的reddit、instructables，有的還專門記錄造機的整個過程，以視頻的形式記錄下來，然后公布到如youtube這類的視頻網站上，這就比單純的文字教程或者圖片更詳細了，制作這些以上所說的教程，其實需要額外花費制作者很多時間。有的時候拍一個視頻甚至要比實際制作一個成品多花五六倍的時間，但是一旦這些視頻或者文字教程制作好了，觀看它的確是成千上萬的愛好者，受益的也是他們，這些教程就被永久的沉淀下來。這也就是我們目前DF創(chuàng)客社區(qū)在干的一件事，目前我們逐漸在開始建造國內第一個格斗機器人的社區(qū)，讓國內的選手都能在這里學到知識，在這里進行交流。從此擺脫以前這種需要Fan墻到國外的網站才能看到教程，而且還有語言的障礙問題。

所以也希望大家能夠多在我們費盡心血建造的DF社區(qū)多多交流，如果可能的話，也多分享一下自己在建造格斗機器人方面的心得和經驗。我個人覺得不要太在乎個人的得失一個人的價值可以體現在很多種方面，你可以在建造機器人方面很了不起，但是如果你能將這些知識跟別人分享，這我覺得也是一件很偉大的事。

4.贊助商的扶持

制造一臺格斗機器人其實是需要挺多錢的，目前國內的格斗機器人比賽一般情況下是提供造機經費的，根據機器人的重量等級，造機費用從低至高不等。雖說一臺機器人的穩(wěn)定性和可靠性跟很多因素有關，但不得不說，如果一臺格斗機器人選用的電機或者材料使用的比較好，它的穩(wěn)定性和可靠性的確會好很多，這是毋庸置疑的。這些電機和材料的好壞往往是直接跟金錢成正比的，國外的隊伍，往往因為日積月累的比賽成績，以及背后的技術實力，跟一些大公司或者關鍵部件的供應商達成了一定的合作協(xié)議，他們會持續(xù)以配件或者金錢的形式贊助某個明星隊伍。這些明星隊伍需要做的就是盡量在比賽當中得到好成績，在Tshirt、機器人上面貼有贊助商的LOGO，還有如果有采訪的話表達一下對供應商的感謝，有一定的口播品牌露出。其實這也正是國外隊伍的一個很重要的零件和資金的來源，他們可以更容易的拿到一些比較貴的電機，還可以拿到一些我們國內幾乎無法買到的進口鋼材。要知道如果僅憑我們國內這些個人的名義去買到這些材料和國內很難進口的電機幾乎是不可能的，有時候你就算有錢也不一定買到。因為我國對電機進口有著很嚴格的要求，超過10w的電機進口都需要在海關進行申報，而且還需要提供3C認證。況且國外對于我們國內的電機出口也是有著比較嚴的管控的，怕技術外漏，比如說格斗機器人上面常用的NPC行駛電機就是美國軍用坦克上面的配件供應商，你說這種電機我們在國內怎么買到？所以其實我們國內制作格斗機器人能夠選擇的這些電機性能相對國外進口的電機還是有一些差距的，這點你不得不承認。在國內，大部分還是學生，基本都是學校出錢加上自己墊錢制作格斗機器人，對于他們來說還都是興趣愛好，目前以他們自己的名義去拉贊助成功的概率是很小的。稍微有些工作經驗的，并且參加過一年左右的格斗機器人比賽并且小有名氣的戰(zhàn)隊還有點可能拿到贊助，但是我個人覺得其實這些贊助商其實自己也都還不太清楚能有什么轉化。所以我還是希望這些廠商為了這些人的理想他們努力的事，伸出一只手，說不定哪一天你幫的這個人成功了呢？另外，也就當幫助一下我們國內的格斗機器人的這個行業(yè)發(fā)展，不挺好的嗎！

5.一些非常規(guī)的設計

首先，我得先解釋一下什么是常規(guī)設計和什么是非常規(guī)設計。拿武器的傳動來說，常規(guī)的設計是武器的旋轉需要通過傳動結構來進行帶動，這樣的設計可以有效地緩解電機在撞擊時候所產生的沖擊，也就是說鏈條或者皮帶能夠釋放掉一部分的對電機的沖擊力，能保護住電機的主軸以及內部的磁缸。那么非常規(guī)的設計是比如說這臺機器人，我們仔細看其實它的武器轉鼓是沒有傳動帶的，也就是說電機就在轉鼓內部，而且它的驅動也是在內部的。為什么說這種設計是非常規(guī)設計呢？因為我之前的教程有講到，一個電機最重要的就是它的軸芯，而且絕大部分的無刷電機軸芯與定子的連接只有兩個高速軸承，并且一般電機的輸出軸又在轉子的另外一側，一旦這個軸承受過大的沖擊就會導致軸變形，這個電機就再也沒與辦法工作了。所以把這個電機固定在轉鼓內部，如果結構設計不當，轉鼓撞擊一次，這個電機就掛了。若真的將這個電機固定在轉鼓內部不是不可能，對于結構的可靠性和電機的薄弱部分受力進行加固是必須的，要求極高。這就是武器轉鼓的非常規(guī)設計，不過還是不太推薦初學者學習，這個太難了，搞不好，壞了也不容易修，得不償失。那么為什么人家還要這樣設計呢？首先他們已經徹底掌握了這個電機內置技術，在這個前提下電機內置有兩個好處。第一，節(jié)省機器人內部結構空間。第二，相比帶傳動的武器結構，武器的工作效率更高，不會有過多的能量損耗。

這次參加極戰(zhàn)，還看到一種非常規(guī)的設計，英國的戰(zhàn)隊的布老虎機器人，他們的氣動彈射的儲氣罐，里面居然是液體CO2，據B2跟我說，國內目前沒有任何人能做到試用液體CO2作為氣源。之前我參加KOB的時候，絕大部分常規(guī)的氣動彈射機器，氣罐都是使用的超高壓泵往里面泵氣，效率很低很慢。但是這次布老虎這臺機器人因為使用液體CO2，只要用過氣管以及閥門就可以給氣罐進行充氣，而且布老虎這只戰(zhàn)隊最早參加Robotwars就已經使用氣動彈射的格斗機器人，對于氣動彈射型武器的武器系統(tǒng)相當熟悉。至于為什么國內沒有人使用液體CO2充氣，它的技術難點在哪，我還不是很清楚。不過我還是希望擅長做氣動彈射型的建造者可以嘗試一下。

還比如說我參加KOB的時候，英國的氣動彈射和液壓穿刺，常規(guī)的設計呢，肯定是買現成的工業(yè)標準件，氣缸或者液壓缸。但是英國的團隊它們的氣缸液壓缸都是自己設計制造出來的，為什么呢？因為標準件的尺寸或者推力不一定完全適合我們制作格斗機器人，很簡單的道理，這些標準件不是為了我們設計的，是為了工業(yè)應用設計的。我們拿液壓缸為例，大家都知道利劍這臺機器人，以前的利劍咬合速度相當慢，喪失了很多攻擊的機會，但通過自己的設計，增大液壓油的流量以及活塞的尺寸，是可以增大推桿的速度和壓力的。但很明顯問題就是你得自己設計制造這個液壓缸出來。而且，從比賽當中來看，英國人的設計是很有效的。

國外戰(zhàn)隊的非常規(guī)設計，體現在核心零部件的方方面面，我最后再舉一個例子，武器電調和減速電機設計。先說電調，我們常規(guī)的設計，肯定是直接買現成的電機電調。之前洋蔥的文章也說到了，武器電機選用飛機用無刷電調是肯定不合適的，因為飛機用無刷電調的控制芯片的程序是不適配我們這種格斗機器人的使用場景的，飛機上面的電機都是持續(xù)旋轉并且不會有停轉的情況。但是我們的武器電調，因為武器撞擊機器人經常會導致瞬間產生電機停轉，此時若是飛機用電調，這個武器就再也無法啟動了，這明顯不是我們想要的。這些道理其實國內的選手都知道，但是卻沒有人能夠有這個自主設計的能力，既防止電機停轉電調輸出大電流，又不會發(fā)生電機停轉無法再次啟動的問題。但是國外的隊伍就有這個實力，他們有資深的電子工程師，自主研發(fā)專門針對格斗機器人的武器電調，保證武器系統(tǒng)工作的穩(wěn)定性。還有機器人的行駛電機，常規(guī)的行駛電機肯定也都是買現成的減速電機，但說實話，一般的減速電機的抗震性都是很差的。所以國外的選手，有很大一部分都是自己重新設計的減速箱，比如說將減速齒輪變寬，增大齒輪的承受力；還有就是加粗減速箱的輸出軸，并且采用軸兩端固定的方式，增加輸出軸的可靠性。

所以從以上的幾個改裝可以看出，國外的選手為了增強機器人的可靠性，不惜重金對機器人的核心零部件做了大幅度的優(yōu)化甚至一些非常規(guī)操作，這是我們國內選手所欠缺的。

6.大量的測試

我們做工程師的都知道，完成一個產品，其中包括了很多的流程步驟，其中至關重要的一步就是測試環(huán)節(jié)，在制作格斗機器人并且參加比賽之前，測試對于一臺格斗機器人也是至關重要的。我之前在參加比賽的時候，一個朋友說了一句話我覺得說得特別正確，他說：“格斗機器人就像是一個水桶，水桶任何地方漏一個洞，誰都會漏出來?！逼鋵嵉拇_也是這樣的，這次參加海南的極戰(zhàn)年度全明星盛典，比賽競爭實在是太殘酷了，跟以往的格斗機器人比賽不同的是，這是真正的比賽，對于機器人類型是沒有限制的，所以能參加這次比賽的幾乎都是一些最優(yōu)秀的機器人類型，比如說豎轉、滾筒、橫轉。那么比賽的時候就經常碰到橫轉對橫轉、滾筒對滾筒、豎轉對豎轉，這除了對于選手的操控要求很高之外，對于機器人的要求就更高了。因為在機器人類型和選手操控能力差不多的前提之下，兩臺同類型的格斗機器人對戰(zhàn)就是考驗機器人的設計了，比如說機器人的結構穩(wěn)定性、行駛操控性、武器的可靠性等等。

先來說下我們國內的情況吧！前面我們講到場地和時間的問題，其實這就注定我們國內的選手能夠有測試的機會是相當少的，這個原因我就不再累述了。還有一個很重要的因素，就是損耗。前面說到我們國內的選手大部分是沒有贊助商扶持的，光憑自己墊錢根本不可能有太多的資金，我們都知道，要是想系統(tǒng)的對機器人進行一系列測試，他們是完全沒有這個條件的。首先科學的測試方法，可能需要同一個零件以不同的材料，不同的設計分別去進行驗證，才能得到最優(yōu)設計，才能對于這些零件設計了如指掌。所以在真正系統(tǒng)的測試，是需要有相當大的資金支持的。但很顯然目前國內的選手還都是憑以前比賽的經驗或者學習國外的設計來完善自己的設計，缺少理論的支撐，測試環(huán)節(jié)做得還很不夠。但是國外選手的情況則大不相同，他們機器人制造出來之后，對機器人的進行了大量的測試，無論是武器系統(tǒng)，結構穩(wěn)定性，跌落測試，以及電氣的可靠性做了充分的測試。所以他們是帶著成熟的產品來跟我們國內的選手比賽，然而我們其實還是半成品。然后你就會很明顯地感覺到國內選手帶著機器人過來都是胸有成竹的，他們過來就像玩一樣，然而國內的選手還是擺脫不了緊張的心情，對于比賽，要聽老天的安排了。

7.更加合理的結構設計

這次參加極戰(zhàn)，絕大部分的機器人類型都是比較常規(guī)的滾筒或者豎轉類型，其中最強的戰(zhàn)隊來自巴西的Riobotz，是全球格斗機器人頂尖的隊伍。所以固然它們的機器人設計我是特別要研究下跟我們常規(guī)的格斗機器人到底有什么區(qū)別。從結構上來說，首先它們的機器人側邊裝甲是呈圓形結構，有兩個弧形的半圓環(huán)，在機器人的尾部進行連接。常規(guī)的滾筒結構的機器人，通?？紤]到零件的加工成本和物料成本，采用兩個側邊加上背板的拼接方式，但往往連接處構成的直角連接處收到橫轉武器攻擊時，極其容易造成嚴重的損壞。但是巴西隊伍的這臺機器人采用的圓形結構，使得機器人無論是側邊的哪個部位，防護性是一致的，也就是除了后部連接處側邊沒有弱點。

另外從它的武器電機的固定，相對常規(guī)的安裝方法是更加穩(wěn)定的，他直接用一個方形的鋁合金中間銑出來一個安裝電機的大圓孔，這樣的固定方式顯然更可靠，防止機器人在撞擊或者跌落的時候產生的震動不會影響到電機的固定。一般我們做設計，可能就只固定電機的端面，這樣做其實并不是特別可靠，尤其是當武器電機承受較大的扭力的時候，電機的固定是承受著相當大的考驗的。

還有一個問題，就是我們絕大部分選手所采用的框架連接方式是螺絲鎖緊，的確，使用螺絲固定是有很多好處的，比如說方便更換零件，框架可進行拆解。但是國內卻很少看到有人使用電焊去進行框架的連接和固定（并不是沒有，極少），其實焊接的有點不用我說大家都知道的，牢靠嗎！但它的缺點就是拆卸極其麻煩甚至不能拆。但說實話我覺得制作格斗機器人就應該極端一點，如果焊接有比螺絲固定好的優(yōu)點，我是肯定選擇焊接的。我個人其實比較喜歡的一臺機器人bite force，他的內部結構就是用鋁合金框架拼裝加上焊接工藝制成的，它的結構可靠性相當之高。其實有人會說不用焊接是擔心機器人壞了，如果用焊接的框架，整個框架可能就廢了。但我是不是可以反正去想這個問題，說明對自己的機器人結構沒有信心或者這個設計還有缺陷？如果說真的對自己的機器人框架有信心有把握，并且以后再也不用改了，即使機器人受傷也不至于整體框架全部癱瘓，那為什么不使用更好的焊接呢？所以我覺得是機器人的結構設計還有問題，所以選擇使用可以有后路的螺絲固定方式。但說實話在國外的格斗機器人當中，他們經常會使用焊接，有時候可能局部焊接，有的時候整個機器人全部焊接，所以很多時候我們國內造的機器人結構強度是沒他們好的。我個人推薦，以后還是需要嘗試一下新方法的，說不定你就發(fā)現它的好處了。

8.操控

前面我們講到，其實國外的這些隊伍其實都是半職業(yè)化的在玩格斗機器人，先不說他們參加了多少次的比賽，他們都是提前準備好機器人，并且經過精心的調試，什么油門曲線、電機轉速、輪子摩擦、機器人重心等等，他們對自己的機器人都是相當了解的，所以自然而然對機器人的操控也是相當嫻熟的，幾乎能做到想讓機器人怎么運動就怎么運動。相反我們國內戰(zhàn)隊的，說實話能做到前面我說的這種地步，真的屈指可數，而且就算是對操控比較熟練的，說實話也是練出來的，跟精心調試再去操控還是差一個很大的臺階的。這就好像是賽車改裝，專業(yè)的選手首先得有一個御用的技術人員，他的工作就是將這臺車調至最佳狀態(tài)，然后再讓賽車手操控。但是國內的這些愛好者我認為還稱不上賽車調試，多數都是參考成熟的格斗機器人設計，參考他們的結構設計，直接設計的機器人進行操控，這里面其實區(qū)別還是挺大的。

另外一點，前面我們說到國外尤其是美國是有車庫文化的，他們會經常將機器人帶到室外甚至專門的練習場地進行練習。這也是我們的一個很大的差距，試想我們可能機器人還沒抬出去，就已經被保安制止了。所以即使國內的選手很想測試機器人，但對他們來說都是一件很難的事，根本沒有什么合適的場地給他們練習。就算真的將機器人帶出室外，就中國的國情還不是一群大爺大媽圍觀，在沒有安全防護的情況下是極其危險的，所以其實最好機器人的測試還是需要在專門的練習場地內進行。

其實業(yè)內的愛好者都知道格斗機器人的這么多攻擊類型里面，不同格斗機器人類型間，是有個相互克制的關系的，或者說起碼獲勝的幾率是會大一些的。但是即便如此，我也看過幾場比賽，國外的強隊就是利用比較弱勢類型的機器人輕松擊敗比較有勝算的機器人，這里面當然有對方機器人造得很差的因素，但是最主要的還是機器人的操控。我個人認為，一場比賽的勝率，60%取決于這臺機器人的設計好壞，另外的40%取決于操作手的機器人操控。如果大家真的有仔細研究國外選手的機器人操控，你們就會發(fā)現，他們的神操控，真的練就了想攻擊你哪個脆弱的地方就把武器對準你那里，想貼近你就貼近你，想繞到你后面就絕對能繞道你后面。