麻省理工學(xué)院研發(fā)乒乓球機(jī)器人系統(tǒng)：擊球成功88%

　　多知6月5日消息，麻省理工學(xué)院仿生機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室近期宣布最新開(kāi)發(fā)了一套機(jī)器人乒乓球系統(tǒng)，能夠以極高的精度使用球拍擊球，包括制造不同的擊球方式與旋轉(zhuǎn)。這項(xiàng)研究已在 arXiv 上發(fā)表論文。

　　該系統(tǒng)由一條機(jī)器手臂和控制算法構(gòu)成，能預(yù)測(cè)來(lái)球軌跡，并規(guī)劃出擊球的動(dòng)作，在整個(gè)揮拍過(guò)程中不斷微調(diào)路徑，以確保球拍以正確的角度、速度與位置命中目標(biāo)。

　　團(tuán)隊(duì)通過(guò)實(shí)測(cè)發(fā)現(xiàn)，這套系統(tǒng)能以 88% 的成功率擊中來(lái)球，平均出球速度達(dá) 11 米每秒，支持三種不同擊球方式，展現(xiàn)出較高的穩(wěn)定性與效率。

　　論文作者之一 Kendrick Cancio 表示，實(shí)驗(yàn)室一直在通過(guò)創(chuàng)新硬件與控制系統(tǒng)來(lái)打造高性能機(jī)器人。“我們受機(jī)器人與 AI 研究所委托，開(kāi)發(fā)了這套系統(tǒng)，用于探索動(dòng)態(tài)操控的潛力，目標(biāo)是讓仿人機(jī)器人在乒乓球表現(xiàn)上達(dá)到人類(lèi)水平。”

　　MIT 實(shí)驗(yàn)室目前主要研究?jī)纱蠓较颍?strong>足式機(jī)器人如何靈活行走，以及如何快速操控物體。這兩方面都面臨各自的挑戰(zhàn) —— 前者要能應(yīng)對(duì)環(huán)境干擾，后者則講究動(dòng)作的精準(zhǔn)執(zhí)行。

　　研究者指出，乒乓球正好結(jié)合了兩者的控制難點(diǎn)，需要系統(tǒng)在極短時(shí)間內(nèi)精準(zhǔn)反應(yīng)。論文作者之一 David Nguyen 表示：“這正是一個(gè)獨(dú)特的控制問(wèn)題，而我們可以借助定制硬件來(lái)突破。”

　　這套系統(tǒng)由兩個(gè)模塊構(gòu)成：感知模塊與執(zhí)行模塊。前者借助現(xiàn)成的運(yùn)動(dòng)追蹤系統(tǒng)，實(shí)時(shí)捕捉其設(shè)計(jì)的乒乓球運(yùn)動(dòng);后者則運(yùn)算預(yù)測(cè)軌跡與最佳擊球方式，并持續(xù)更新執(zhí)行路徑。

　　據(jù)研究團(tuán)隊(duì)透露，后續(xù)工作將使機(jī)器人具備瞄準(zhǔn)能力，他們將控制算法融入系統(tǒng)中，不僅可以預(yù)測(cè)如何擊打來(lái)球，還可以預(yù)測(cè)擊球的位置。在最新版本中，他們?cè)谧烂嫔显O(shè)定一個(gè)目標(biāo)位置，乒乓球機(jī)器人可以將球擊向該位置。

　　乒乓球機(jī)器人是諸多大廠的研究方向之一。

　　此前 ，在2024年8月，谷歌旗下DeepMind曾宣布，該團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)出一款乒乓球機(jī)器人，可在比賽中達(dá)到人類(lèi)業(yè)余乒乓球選手的水平。

　　研發(fā)團(tuán)隊(duì)在arXiv上發(fā)文介紹，這是首個(gè)在乒乓球比賽中達(dá)到人類(lèi)業(yè)余選手水平的學(xué)習(xí)型機(jī)器人智能體，其主體為一個(gè)六軸機(jī)械臂，可通過(guò)底部滑軌前后左右移動(dòng)。在與人類(lèi)進(jìn)行的29場(chǎng)比賽中，機(jī)器人贏得13場(chǎng)，勝率為45%。對(duì)戰(zhàn)者皆是機(jī)器人未見(jiàn)過(guò)的人類(lèi)選手，技能水平從初級(jí)選手到高級(jí)選手不等。

　　研究人員說(shuō)，機(jī)器人輸?shù)袅怂信c高級(jí)選手的比賽，但贏得了所有與初級(jí)選手的比賽以及55%與中級(jí)選手的比賽。