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來源：互聯網

乒乓球機器人是能夠和人進行乒乓球連續對打的機器人，擁有極其靈活的手臂、眼睛和智能化的球網。它利用人工智能技術和視覺識別，以及傳感技術等，可以在1/1000秒內控制擊球時機與方向，通過預測乒乓球的運動軌跡計算出球拍應該以何種角度，在哪個點回擊。

2011年和2012年，中國和德國的科學家分別宣布研制成功這種具備快速反應動作的機器人。2021年9月20日，由季云峰（中國）和USST-IMI、UHH-TAMS和上海乒乓動量機器人有限公司開發的“球”機器人在中國上海實現了連續最多的乒乓球機器人反擊次數6241次。2022年10月19日，谷歌公布其研究的“乒乓球機器人”項目，在與人類對打時一回合可接球340次。2023年7月，第31屆世界大學生夏季運動會開幕，作為“陪練員”的乒乓球機器人，成為比賽場館的一大看點。

歷史沿革

2011年和2012年，中國和德國的科學家分別宣布研制成功這種具備快速反應動作的機器人。

乒乓球機器人軟硬件協同系統在2015、2016年之后對“人體姿態”的研究逐步興起，這也需要大量的數據支持；最后是決策，比如說怎么發球，這就是“模擬學習”，需要大量人的行為序列，并且要將有效因子提取出來，很熱門的“對抗學習”，策略就是讓使用者輸得最多，再通過因果學習去分析失敗的原因。

2021年9月20日，由季云峰（中國）和USST-IMI、UHH-TAMS和上海乒乓動量機器人有限公司開發的“球”機器人在中國上海實現了連續最多的乒乓球機器人反擊次數6241次。

2022年10月19日，谷歌公布其研究的“乒乓球機器人”項目，在與人類對打時一回合可接球340次。

2023年7月18日，第31屆世界大學生夏季運動會開幕在即，成都高新體育中心作為該屆世界大學生運動會的比賽場館之一，承擔乒乓球比賽項目。作為“陪練員”的乒乓球機器人，成為比賽場館的一大看點。同年11月，第六屆中國國際進口博覽會，在技術裝備展區的歐姆龍展臺，參觀者正在與全球首秀的第八代FORPHEUS乒乓球教練機器人對決。

中國制造

機器人“悟”和“空”

機械性能

中國制造的乒乓球機器人“悟”和"空”身高1.60米，重55公斤，眼睛部分是攝像頭，用來捕捉球的速度和位置，手臂則根據計算機運算做出揮拍回球動作。發球的那個手臂有3個抓握手指，全身擁有30個可以各司其職、自由活動的關節，僅手臂就能做7個自由度的運動。

擊球過程

乒乓球從球桌的這頭到那頭，時間不到一秒，要成功回球運動員憑的是經驗和直覺，而“悟”和“空”靠的卻是一套復雜的識別系統、定位系統、計算系統和控制系統。

在擊球過程中，運動員憑借的是經驗和直覺，“悟”和“空”靠的是一套復雜的識別系統、定位系統、計算系統和統計系統。

運用圖像

乒乓球世界冠軍王勵勤在論壇上表示，在訓練時，運用圖像技術能夠提升運動員動作的規范性，同時計算機分析系統可對雙方的比賽數據進行分析，這種分析使得教練和隊員都能更加直觀清晰地了解技術、戰術的使用情況，并且能夠準確掌握對方運動員的優缺點，對提升運動員的競技能力幫助很大。

協同系統

“其實這是一項軟硬件協同系統?！?a href="/hebeideji/6981603455824745764.html">盧策吾解釋。該系統有三個層面：首先是操作執行層面，需要機器人具備靈敏的執行、傳感、控制能力，是經過多年技術積累才能達成的；其次是視覺感知，2015、2016年之后對“人體姿態”的研究逐步興起，這也需要大量的數據支持；最后是決策，比如說怎么發球，這就是“模擬學習”，需要大量人的行為序列，并且要將有效因子提取出來。很熱門的“對抗學習”，策略就是讓使用者輸得最多，再通過因果學習去分析失敗的原因。

機器人龐伯特

自主知識產權

新松智能乒乓球陪練機器人龐伯特，由中科新松有限公司與上海體育學院中國乒乓球學院共同合作研發，是中國首臺具有自主知識產權并產品化的乒乓球機器人。龐伯特搭載了人工智能算法平臺，能夠基于海量軌跡數據進行深度學習，在實時對打中，通過前半部分的乒乓球軌跡精準實時預測出落點位置，并進行迅速揮拍回擊。它還能通過搜集對打數據，快速學習對方的擊球路線，利用人工智能算法形成回球策略，戰術十分靈活。

雙目立體視覺系統

龐伯特的“視力”來自高速雙目立體視覺系統，它能捕獲、記錄高速運動的乒乓球軌跡，并通過軌跡預測算法推測來球未來走向，反應速度達到毫秒級。

中國乒乓球學院副院長陳彬（原國家乒乓球女隊教練員、丁寧主管教練）介紹，乒乓球的精髓是旋轉，人只能通過感覺判斷來球，而未來的機器人可以通過精確的旋轉、速度等數據對來球進行評判，以理性進行應對。

發展歷程

在2017年，第一代龐伯特乒乓球機器人就斬獲了工博會創新銀獎、上海市人工智能第一批創新產品等獎項。它與丁寧對戰的視頻在網上迅速大火。

2018年，第二代龐伯特乒乓球機器人在世界人工智能大會上亮相。第二代龐伯特球速提升了4倍，機械臂活動范圍擴大至全臺，算法上運用了深度學習和強化學習模型，更加先進。

2018年年底，龐伯特還與鄧亞萍一起登上中國中央電視臺中央電視臺綜合頻道《機智過人第一季》節目，對鄧亞萍的高速球、弧圈球都能迅速應對。

德國制造

FORPHEUS

第一代

歐姆龍的FORPHEUS作為首個被吉尼斯紀錄認定為“全球首臺乒乓球教練機器人（First robot table tennis tutor）”，誕生于2013年。通過集結歐姆龍的傳感與控制技術，FORPHEUS在各大展會上都顯示了它精湛的乒乓球技術。FORPHEUS為世人展現了一個以機械激發人類能力、實現人機“融合”的世界。人們可以通過乒乓球對打來體驗歐姆龍所謀求建立的人與機械的未來。

第二代

FORPHEUS在安裝有兩臺攝像頭之下，FORPHEUS可以在1/1,000秒內控制擊球的時機與方向，通過預測乒乓球的運動軌跡，包括：球速、旋轉速度、旋轉方向等幾個數據，從而計算出自己應該讓球拍以什么角度在哪個點回擊，誤差僅幾厘米。

FORPHEUS是一款能夠讓人們在享受連續對打的樂趣的同時，提高乒乓球技巧的機器人。

第三代

第三代FORPHEUS除了原有的可根據球手發球的軌跡和強度來控制回球的功能之外，還借助AI（人工智能）技術掌握了新的絕技，實現了“機械與人類的共同成長”。它可以在記住球手的特征和球的軌跡的基礎上，通過連續對打來提高球手的水平。它還可以通過對打實現人與機械“融合度”的可視化，從而激發球手的斗志，進一步促進人的成長。