实力堪比国家队,曾比拼邓亚萍,「AI发球机器人」上岗

实力堪比国家队,曾比拼邓亚萍,「AI发球机器人」上岗

还愁打乒乓球没人练手?实力堪比国家队的AI发球机器人已经入场,既可以训练乒乓球冠军,又可以模仿国乒冠军。在乒乓球训练场内,它们可以解放教练的双手,帮助学员训练球技。这些机器人到底什么来头?

撰文 | 力琴

在中国乒乓球学院里,有这样一位特殊的国家队教练。它是一个拥有两个「铁板」胳膊的机器人,一眼看上去,你可能会认为它很呆板。

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不过,它在执行发球任务时,两个胳膊极其灵活,一个胳膊用于抛球,一个胳膊手持球拍用于击打。与只从一个口子出球的传统乒乓球发球机相比,这个机器人的发球手法与人类相似。无论是发短球还是长球,它都可以做到落点精准,敏捷迅速。

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只需通过液晶屏设置方案,这位教练就可以根据方案,给不同能力层次的人群发球,以达到「因材施教」的训练效果。面对水平较高的学员,这位机器人发的球速度快,旋转多,面对水平较低的学员,机器人下手会轻些。

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多角度对比发球机器人的动作

最近,这名特殊的「国家队教练」在中国乒乓球学院诞生,绰号「庞教练」,又称「庞伯特」多球训练机器人。

一 「庞教练」背后的技术

据了解,「庞伯特」多球训练机器人是世界上第一个手执球拍发球的机器人。它长着两条功能不同的机械臂,抛球和发球都由机械臂来操控。

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之所以能够做到「因材施教」,针对不同能力水平的学员进行发球,在于「庞伯特」多球训练机器人背后内置的「秘诀」。

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在机器人的内部设置利用了人工智能算法,分成轨迹分析和动作分析两个模块,这两个模块对应着「庞教练」的左脑和右脑。一个负责分析乒乓球的运动轨迹,一边负责观察对面学员的出球动作。

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机器人拥有一双目光如炬的眼睛,即两台分布式双目视觉系统,利用其来捕捉球及运动员的运动轨迹和出球动作,并将这些轨迹和动作转化成可视的数据,进行分析,从而制定发球策略。

「庞教练」更多扮演着发球的角色。

 二 对打乒乓球机器人,曾与邓亚萍交手

早在2014年,乒乓球机器人早就开始与人类对决,这一对决画面出现在德国库卡乒乓球机器人的营销片中,该机器人对战的是德国乒乓球名将波尔,最后机器人胜出。

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受此启发,2015年,中国乒乓球学院联合中科新松开始了乒乓球机器人的研发工作。同年,中国乒乓球学院成立乒乓球运动智能化研究中心,目标是在两年内制造可以当陪练的机械手臂。

2017 年 11 月,中国乒乓球学院与新松公司合作研发的国内首台乒乓球机器人,在第 19 届中国国际工业博览会上正式亮相。

2018年,在世界人工智能大会上,第二代对打机器人诞生。

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当时,乒坛女王邓亚萍还与之交过手。在一档央视的节目中,邓亚萍与对打机器人对战,机器人能够快速学习邓亚萍的击球路线,并形成回球策略,即使面对邓亚萍的高速球、弧圈球,也不带怕的。

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三 释放体育教练双手

如今,乒乓球机器人已经发展到了第三代,这便是「庞教练」,最近正式在中国乒乓球学院「上岗」,成为全球第一台可量产的用机械臂持球拍发球的机器人。

以往在乒乓球课中,教练需要逐一对每个学生进行多个球的发球训练。一节课下来,难以兼顾所有的学生。现在有了「庞教练」的支持之后,一个「庞教练」可以负责三名球员的训练,教练员则可以腾出精力,观看六名学员的训练。

据了解,在日常训练中,「庞教练」可带三名运动员,每人30个球一组。此外,「庞教练」还可进行多球极限训练,在1分半到2分钟里连续快速发球,锻炼运动员的耐力和意志品质。

目前中国乒乓球学院已将乒乓球机器人研发作为学科建设的一个突破口,以此带动体育人工智能的发展,弥补体育教育师资缺乏的不足。

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人工智能技术

在学术研究领域,人工智能通常指能够感知周围环境并采取行动以实现最优的可能结果的智能体(intelligent agent)

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