我丰田制造足球机器人！？揭开28000人组成的“神秘技术团队”面纱！

2023.07.07

丰田制造足球机器人！？揭开28000人组成的“神秘技术团队”面纱！

目录

• 日本前国脚不禁赞叹“比我踢得还准”

• 规模巨大的神秘技术团队到底什么来头？

• 所有团队成员都没有研发经验

• 他们工作时间到公园去踢足球

• 震惊！颈部骨折事件

2022年FIFA世界杯上，日本代表队在点球大战中憾负，遭到淘汰。与此同时，一个令人意想不到的秘密武器诞生在了丰田公司中。

那便是名为“PIXI”的世界首个以氢能为燃料，可自主控制罚进点球的足球机器人。

日本前国脚不禁赞叹“比我踢得还准”

在解释丰田为何要造足球机器人前，请各位读者先看看它的实力吧。

日本前国脚都并敏史先生看过后如此评价道：“踢出刁钻角度的点球对职业球员来说也是一项很难掌握的技能。它比我踢得还准（笑）”。

都并先生还补充解释到，用脚尖触球射球门上方难度很高。不仅如此，PIXI还能射出时速85里的“重炮”。

因为大学生球员射门时，足球的平均时速是80公里左右。对此，都並先生惊叹地表示：“球速相当高啊！要射出球速更高的射门，不是说使劲踢就行了，重要的是要借助上肢和腰腹的力量。要是以后机器人替我们踢点球，那球员可就要失业了。”

规模巨大的神秘技术团队到底什么来头？

那么，丰田为什么要造足球机器人呢？

这个项目由丰田技术会的成员们负责研发，而该团体让人越了解越觉得匪夷所思……

车辆制造技术研发部 村井裕树主任

丰田技术会成立于1947年，是一个由许多志向高远、富有挑战精神的成员组成，旨在提升技术实力的团体。

该团体的诞生宣言是：“在困难时期积极研究新技术，勇于挑战一切”。成立后的半个多世纪里，它一直以自下至上，而不是自上而下的管理方式推进研发活动。

更令人惊讶的是，丰田技术会并非丰田公司的某个部门，而是由自愿参加的成员组成的志愿者团体，而且该组织还与普通的志愿者团体有着明显的不同之处。

丰田公司经营团队中的中嶋副社长担任该组织会长，会员中的丰田员工有28000人之多。公司还会为专职成员提供研发经费和研究室，这些会员的工作就是推进各种有益于丰田提升技术、技能、认识的研发项目。

除此之外，通过共享研发项目获得的经验和成果，引导所有会员的意识变革，这也是丰田技术会的目标之一。

公司的支持为丰田技术会提供了良好的环境，有利于个人成长，从而带来更多技術革新。

2017年之前，丰田技术会的研发以太阳能汽车等，与汽车相关领域的项目为主。但是2017年潮流发生了巨大的变化。

电机单元研发部 井出充洋

为纪念丰田技术会成立70周年，当时的内山田会长呼吁“要造出与以往不同的东西”，于是技术会决定研发AI篮球机器人。

此后，技术会还完成了“清理海洋垃圾的鱼形机器人”等研发项目。

从左到右依次是：“清理海洋垃圾的鱼形机器人”、“跳绳机器人”、“鸟式飞行器”。

各位读者或许会觉得他们在制造一些“莫名其妙的东西”。关于这点，村井主任如此解释道。

村井主任

我们的研发目的有两点。

其一是“通过挑战新领域来提升技术实力”，其二是“通过展示我们的挑战，激发其他会员的创新制造热情”。

如果人们对我们的研究不感兴趣，那我们的研究就只是自娱自乐。因此，我们将目光投向了世界各地、男女老少都喜欢的足球运动。

村井主任介绍到，在决定造足球机器人之前，他们否决了超过100个研究方案。比如“自动驾驶自行车”、“流镝*半人马机器人”等，这些方案听起来就像是孩子的突发奇想，但也能感觉到他们真的是在享受创新制造。

译注：流镝马是日本的一种弓马武术，射手策马在直线上奔驰，同时持弓连续向标靶射箭。

所有团队成员都没有研发经验

然而，他们还要面临其他的困难——研发团队的所有成员都完全没有机器人方面的研发经验。

TC车辆性能研发部 三木武组长

就我个人而言，只是在大学接触过制图，没有硬件设计的经验。不过，正因为是这样，我才更想挑战没有经验的领域。

我从主要负责硬件设计的成员那里学习设计方法，同时展开实际操作。然后成员们自己提出企划，再选出其中让我们眼前一亮的提案制造成形。这样度过的一年非常有趣。

没有机器人研发经验的成员们要制造世界上首个足球机器人，当然要面临一连串的难题。当研发组成员们一鼓作气先买来了电机后，又开始犯了难。团队内部开始有人对项目的未来表示担忧。

电动动力传动控制功能研发部 松本阳介主任

我们只能硬着头皮上。不管三七二十一先行动起来，于是很快就制造出了初号机。当看到它踢出了时速30〜40公里的球后，团队气氛开始升温，大家都觉得“这样能行！”（笑）。

但研发时并非同时把18个电机开到最大功率，机器人射门的效果就会更好这么简单，团队追求的是“精准的射门”。为了研究人类是如何射门，他们决定先收集数据。

于是研发团队成员们拿起足球，跑到了附近的公园里。

工作时间在公园踢足球

研发团队的成员在工作时间里在公园踢足球，不过这当然不是在玩。

18个电机如何驱动机器人，其模拟测试的结果有数千种组合。为了追求更“精准的射门”，研发团队成员们自己也测试了无数次踢法，不厌其烦地收集数据。

另外，他们在制造机器人所使用的零件时，还从SDGs的观点出发选择材料，比如斗篷是用气囊的废料制成，项链则是将轴承的废料再利用。

为了让机器人识别点球目标点，他们还给它装上了与自动驾驶车辆工作原理相同的传感器。这种机器人研发方式算得上是汽车制造商特有优势。

从设计上说，PIXI因为胸部要安装储氢罐和发电机，所以变得异常厚实。为此，成员们十分苦恼，觉得这样会导致PIXI看起来像个“怪物”。

不过，研发团队通过精确计算必要的电量，最终成功实现了储氢罐和发电机的小型化，使PIXI有了像人一样的身体，为它点球大战的首秀做了充足的准备。

震惊！“颈部骨折”事件

日本的丰田市与丰田技术会联合举办了名为“Wakuwaku World”的活动。旨为让孩子们能够在活动中体验到制造的乐趣，从而立志未来投身于科研事业。PIXI就在这次活动上迎来了它的第一次点球大战。

然而，在表演的前一天，研发团队受到了一次沉重的打击——他们在彩排时发现机器人的脖子歪了。

三木组长

我们检查机器人时，发现它的树脂颈椎断了。因为时间不够，我们没法用3D打印机制作新的颈椎，面临着莫非要让它“无头”上阵的窘境。

第二天早上，就在研发团队的所有成员都快要认命的时候，研发团队的成员之一带来了一个木制的颈椎。他居然用锯把自家客厅的木桌子锯了一块，自己连夜赶制了一个。

随后成员们便开始了“紧急手术”，在正式开演20分钟前完成了修复，这才开始为孩子们表演。

当天约有300名孩子到场观看了表演。当看到PIXI成功地罚进了点球时，孩子们“加油呀！”“太棒了！”的欢呼声响彻全场。

先进安全技术研发部 石田正穗主任

我在丰田工作时，很少有机会把我们自己制作的东西亲手展示给客户，所以这真的是一个令我很高兴的时刻。正因为经历了许多困难和挫折，所以这次的成功让我格外开心。

丰田时报以前介绍过AI篮球机器人“CUE”，它同样是丰田技术会的研发项目。现在它已经得到了公司的认可，成为了公司的一项业务，开始了进一步的研发。

丰田技术会以团队的方式认真研究看似与本职工作无关的项目，并乐在其中。公司还会为此提供宝贵人才、场地和经费支持。催生技术革新的环境便是这样形成的。

不管是汽车还是飞机，乃至所有人类制造的东西，其实都源于发明者似乎不切实际的奇思妙想。丰田为了创生出颠覆人们常识的有趣事物，今后还会坚持不懈地挑战创新制造。