切球、削球、扣球?新一代乒乓球机器人卷土重来,进博会上见

时间:2019-10-23 来源: 财经新闻

2019年4月的汉诺威工业博览会上,有一只形似巨型“八爪鱼”的第五代乒乓球机器人与德国乒乓球协会的种子选手一较高下,还获得了默克尔的关注。近日,澎湃新闻记者获悉,该乒乓球机器人将在11月5日至10日亮相第二届中国国际进口博览会,现场观众有机会亲自上手体验。

澎湃新闻记者获悉,即将在进博会展出的第五代乒乓球机器人“FORPHEUS”由自动化控制及电子设备制造厂商欧姆龙生产,搭载了“Sensing+Control&Think”技术,具有增强人工智能教练功能以及摄像系统,可以预测玩家的行为及回球动作。与此同时,机器人的“肘部和腕部”运动可以打出上旋和下旋球,能够进行更专业的乒乓球训练。

据这款机器人的控制负责人刘晓俊介绍,在2018年首届进博会上,观众对他们展出的第四代乒乓球机器人提出了很高的要求,比如“能不能再打快点?”,“扣个球看看”。

经过9个月的新一轮研发工作,刘晓俊认为,现在的第五代机器人应该能够满足想要“打得更快”的观众。因为FORPHEUS的“神经中枢”运动控制器,会在小于1/1000秒的时间里会发出指令,告诉机械臂如何巧妙击球。

研发人员在CES2019上演示第五代乒乓球机器人

乒乓球是一项需要快速挥杆的运动。 “只有在几十毫秒甚至几毫秒的高精度控制下,才能平稳地拍摄。”研究人员和八卦说,整个团队正在考虑速度和精度的硬件,并设计一种算法,以最大限度地提高硬件性能。这需要很多时间。

据报道,第五代乒乓球机器人具有“切球和回球的能力”。为了实现此功能,研发团队在机器人的关节装置上增加了一个轴,以形成“多轴机器人手臂”,从而达到“像人的肘部一样运动”的效果。使用多轴机械臂,该机器人可以玩更多像人类一样的技巧,例如切球,切球等等。目前,FORPHEUS可以检测乒乓球的速度和旋转速度,从过去的每秒80次到每秒220次,位置误差仅为5mm或更小。

第五代乒乓球机器人除了改进了机械臂和算法外,还增加了摄像机的数量。

研发人员介绍,为了判断人的击球方向,除了身体动作以外,乒乓球机器人还需要感知人握持的位置和方向。因此,团队将用于拍摄人物动作的摄像机增加到两个,并添加了一个用于拍摄球拍的摄像机。它每秒可检测球拍的位置和运动200次。位置误差小于20 mm,角度误差小于2.5°。

第五代乒乓球机器人增加了用于拍摄球拍的新相机

对于大型的乒乓球机器人,乒乓球拍的尺寸非常小,而且不容易观察。此外,在不同的环境中,灯光的颜色,人们的动作和衣服的颜色也有很大不同。找到球拍并调整驱动系统非常困难。

之前,乒乓球机器人主要通过球拍上的标记来判断球拍的方向。在这种模式下,当球拍击中球时,由于球和标记重叠,机器人无法测量球拍的数据,仅通过球拍之前的数据很难准确地确定球拍的方向。击中球。

因此,研发团队为第五代乒乓球机器人配备了新的算法系统,使其能够以不同的握拍方式“或多或少地预测球拍和球的运动”,因此击球预测击球线。研究人员认为,机器人预先掌握了预测线后,便能够生产出与人类相似的高质量返回球。

第五代乒乓球机器人还具有教练功能。根据研发人员的说法,就乒乓球而言,FORPHEUS使初学者能够比人类教练更快地提高技能。 “例如,一个初学者在三个月内就可以成为一名经验丰富的老手,而初学者则可以掌握专业粉碎的感觉。”

欧姆龙还透露,他们正在考虑将乒乓球机器人技术推向社会,希望从抛光乒乓球机器人技术和将抛光技术推向社会的两个方面对FORPHEUS进行升级。

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