从AlphaGo到AlphaPong:Google DeepMind推出乒乓球机器人。使用ABB IRB1100,可以和普通人打得有来有回,中国的乒乓优势,还能保持多久?
内容提要
谷歌DeepMind开发了一款使用ABB的IRB 1100机械手的乒乓球机器人,通过摄像头捕捉球的轨迹和人的动作,展示了机器人的潜力。未来可能发展成两条腿的机器人,应用于其他领域。
延伸解读
硬件与成本:为何选择ABB机械臂
阿尔法乓使用ABB的IRB 1100六轴机械臂,承重4公斤,工作范围半米见方,最高速度5米/秒,价格约10万元。选择工业机械臂而非人形机器人,是因为人形成本过高。该机械臂固定于横向轨道,弥补了工作范围有限的不足。这种方案在实验室中验证了接球与回球的可行性,但轨道限制了移动灵活性,无法应对需要前后左右跑动的运动。
技术挑战:旋转球与实时效率
阿尔法乓通过两个摄像头分别捕捉人的动作和球的轨迹,并制定战略与战术两层策略。然而,处理旋转球时,摄像头难以准确测量旋转角度和速度,导致回球质量下降。此外,乒乓球速度快且需在台面弹跳,对物理引擎和算力要求极高,必须保证实时响应。与AlphaGo下棋无需考虑效率不同,乒乓球机器人若效率不足则毫无意义。目前它只能与普通人互有胜负,无法对抗职业选手的假动作和强烈旋转。
与现有陪练机器人的差异
现有的乒乓球陪练机器人,如欧姆龙的Forpheus和国内新松的Pangbot,主要功能是发球,并根据运动员回球质量调整发球。阿尔法乓的最大区别在于能接球并打回,增加了互动性,但成本极高,且实现的战术变化和功能反而比发球机器人少。阿尔法乓的真正意义在于为行业指明方向:机械手操作与多层级策略制定能力已得到验证,未来可能迁移到其他领域,而不仅限于乒乓球。
Q&A
阿尔法乓使用了什么机械手?
阿尔法乓使用的是ABB的IRB 1100机械手。
阿尔法乓的主要功能是什么?
阿尔法乓能够接球并打回,展示了其在乒乓球训练中的潜力。
阿尔法乓与职业运动员相比有什么不足?
阿尔法乓在处理旋转球和运动范围上受限,无法战胜职业运动员。
阿尔法乓的未来发展方向是什么?
未来可能发展成两条腿的机器人,应用于更广泛的领域。
阿尔法乓如何制定乒乓球的战略和战术?
阿尔法乓通过摄像头捕捉人的动作和球的轨迹,制定相应的战略和战术。
阿尔法乓与传统乒乓球陪练机器人有什么区别?
阿尔法乓不仅能发球,还能接球并打回,具备更复杂的战术变化。