切球、削球、扣球?新一代乒乓球機器人捲土重來,進博會上見
2019年09月23日19:28

原標題:切球、削球、扣球?新一代乒乓球機器人捲土重來,進博會上見

2019年4月的漢諾威工業博覽會上,有一隻形似巨型“八爪魚”的第五代乒乓球機器人與德國乒乓球協會的種子選手一較高下,還獲得了默克爾的關注。近日,澎湃新聞www.thepaper.cn)記者獲悉,該乒乓球機器人將在11月5日至10日亮相第二屆中國國際進口博覽會,現場觀眾有機會親自上手體驗。

澎湃新聞記者獲悉,即將在進博會展出的第五代乒乓球機器人“FORPHEUS”由自動化控製及電子設備製造廠商歐姆龍生產,搭載了“Sensing+Control&Think”技術,具有增強人工智能教練功能以及攝像系統,可以預測玩家的行為及回球動作。與此同時,機器人的“肘部和腕部”運動可以打出上旋和下旋球,能夠進行更專業的乒乓球訓練。

據這款機器人的控製負責人劉曉俊介紹,在2018年首屆進博會上,觀眾對他們展出的第四代乒乓球機器人提出了很高的要求,比如“能不能再打快點?”,“扣個球看看”。

經過9個月的新一輪研發工作,劉曉俊認為,現在的第五代機器人應該能夠滿足想要“打得更快”的觀眾。因為FORPHEUS的“神經中樞”——運動控製器,會在小於1/1000秒的時間里會發出指令,告訴機械臂如何巧妙擊球。

研發人員在CES2019上演示第五代乒乓球機器人

乒乓球是一項需要快速揮拍的運動。“只有在幾十毫秒,甚至幾毫秒的高精度控製下才能順利揮拍擊球”,研發人員八瀨介紹稱,整個團隊在製作兼顧速度和精度的硬件,設計能最大限度發揮硬件性能的算法方面耗費了大量時間。

據悉,第五代乒乓球機器人具備“削球和上旋球回球”的能力。為了實現這一功能,研發團隊在機器人的關節裝置上增加一根軸,形成“多軸機械臂”,達到“如人類手肘般活動”的效果。有了多軸機械臂,機器人能夠像人類一樣玩出更多的花樣,例如切球、削球等。目前,FORPHEUS檢測乒乓球的速度和旋轉從過去的每秒鍾80次,進化到每秒高達220次,位置誤差只有5mm甚至更小。

除了機械臂和算法方面的改進,第五代乒乓球機器人還增加了攝像頭數量。

研發人員介紹,為了判斷人的擊球方向,除了身體的動作外,乒乓球機器人還需要感知人持拍的位置和方向。因此,團隊將拍攝人的動作的攝像頭增加到了兩個,並新增了拍攝球拍的攝像頭,每秒200次檢測球拍的位置與運動,位置誤差低於20 mm,角度誤差低於2.5°。

第五代乒乓球機器人新增拍攝球拍的攝像頭

對體型龐大的乒乓球機器人而言,乒乓球拍的體積非常小,觀測起來並非易事。而且,在不同的使用環境中,燈光、人的動作和服裝的顏色大相逕庭,要從中找準球拍,並為驅動系統進行調整有相當的難度。

此前,乒乓球機器人主要通過球拍上的標記判斷球拍的方向。這種模式下,在球拍擊球的瞬間,由於球和標記發生重疊,機器人無法計量球拍的數據,只有球拍擊球前的數據,難以準確判斷球拍方向。

因此,研發團隊為第五代乒乓球機器人搭載了新的算法系統,使其能夠在不同持拍方式下,“或多或少地預測球拍和球的運動”,從而在擊球前預測擊球線路。研究人員認為,機器人事先掌握預測線路後,已經能夠近似於人那樣打出高質量的回球。

第五代乒乓球機器人還具有教練功能。研發人員稱,就乒乓球而言,與人類教練相比,FORPHEUS能夠讓初學者以快得多的速度提高球技。“例如,初學者用3個月就能與老手旗鼓相當,初學者能夠掌握專業扣球的感覺。”

歐姆龍還透露,他們正在考慮向社會推出乒乓球機器人技術,希望沿著打磨乒乓球機器人技術和將打磨好的技術推向社會這兩個方向來升級FORPHEUS。

關注我們Facebook專頁
    相關新聞
      更多瀏覽