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智東西
編譯 佳揚
編輯 云鵬
智東西4月23日消息,據多家外媒報道,索尼推出的自主乒乓球機器人Ace,近日在東京與人類頂尖選手同臺競技,并多次擊敗職業級對手。
Ace采用可移動底座與八關節機械結構,無需依賴雙腿即可完成高強度對抗中的位移與擊球動作。它并非像人類一樣依靠雙眼,而是通過多組攝像頭從不同角度獲取全場畫面,實現對球體位置與旋轉的實時追蹤與精確判斷。
這標志著乒乓球機器人首次在真實競技規則下邁入專家級水平,并實現對職業級對手的突破。
相較之下,此前相關研究大多停留在“合作式對打”或受控環境中的技術驗證階段,在正式比賽條件下通常難以達到業余選手水平,無法對人類職業選手構成實質性挑戰。
一、索尼稱這是普通競技體育領域的首例
自1983年首款乒乓球機器人問世以來,這類設備因乒乓球運動對實時決策、精準動作控制以及復雜旋轉適應的極高要求,長期難以突破“人機競技”瓶頸,無法與高水平人類選手真正抗衡。
索尼方面稱,這是機器人首次在現實世界中常見的競技體育運動中達到人類專家的水平。Ace嚴格遵循國際乒乓球聯合會(ITTF)認證規則,在持證裁判監督下,與多名人類精英及職業選手進行了正式對決。
Ace的核心競爭力在于一套高度集成的技術方案:高速感知系統、基于學習的AI智能控制算法,以及前沿機器人硬件平臺。
▲比賽畫面
索尼AI蘇黎世分部主管兼Ace項目負責人Peter Dürr表示:“與電腦游戲不同,之前的AI系統已在策略博弈中超越人類專家,但像乒乓球這樣的物理實時運動仍是一個巨大開放挑戰。它要求在障礙物附近進行快速、精確且對抗性的互動,且接近人類反應時間的極限。”
Dürr強調,該項目的目標不僅是讓機器人參與乒乓球比賽,更是通過這一過程深入理解機器人在動態環境中如何以接近人類的速度和精度實現感知、規劃與行動。
為實現這一目標,Ace配備了由9個同步攝像頭組成的三套視覺系統,能夠以超高精度和極快處理速度實時追蹤旋轉球體的三維軌跡與角速度。“它的捕捉速度快到足以定格人眼無法分辨的模糊影像。”Dürr評價道。
硬件方面,研發團隊為Ace定制了一款八關節機器人平臺。Dürr解釋稱,這是實現競技級擊球動作的最低關節配置:其中3個關節控制球拍位置,2個關節調整球拍角度,剩余3個關節則精準把控擊球的速度與力量。
二、“對乒乓球的研究并不能解決機器人領域的一些重大挑戰”
一篇描述其成就的研究論文已于近日發表在《自然》雜志上,Dürr為該論文主要作者。
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▲比賽得分情況(來源:Nature)
研究詳細記錄了Ace在2025年4月與精英選手的五場對決中取得三勝兩負的戰績,失利的兩場均不敵職業級選手。此后,Ace通過持續迭代優化,分別在2025年12月和2026年3月成功擊敗職業選手,技術實力實現顯著躍升。
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▲Ace系統(來源:Nature)
Ace通過融合感知、控制與機器人硬件,實現乒乓球對打能力。其感知系統結合傳統APS相機與EVS事件相機:前者用于對球體進行三角定位,后者用于估計球的角速度,從而以高頻率推斷當前球的狀態。該球體狀態隨后被輸入到兩個不同的控制模塊中,具體取決于Ace處于發球還是回合對打階段。
Dürr指出:“Ace憑借其先進感知系統和基于學習的控制算法所取得的成功,表明類似技術可廣泛應用于其他需要快速實時控制和人機交互的領域,例如制造與服務機器人,以及體育、娛樂和安全關鍵型物理應用。”
與Ace對戰的一大難點在于,這款機器人沒有眼睛可以觀察,沒有肢體語言可以解讀,而且在比分10-10平局時也不會屈服于壓力。與Ace交手的職業選手平真由香在采訪中坦言該機器人的優勢“在于它很難預測,而且它不會表現出任何情緒”。
與Ace交手過且勝負皆有的頂尖選手竹中瑠衣則表示:“就我的發球而言,如果我使用旋轉復雜的球,Ace也會回以旋轉復雜的球,這讓我很難應對。但如果我使用簡單的球,Ace就能回以簡單的球。這讓我更容易在第三拍發起進攻,我認為這是我能夠獲勝的關鍵。”
Dürr同時表示,Ace并未簡單模仿人類打法,而是通過自主模擬訓練形成了獨特技術風格,能夠打出許多超出人類預期的球路。“職業選手最擅長的就是觀察對手弱點并調整戰術,這正是我們下一步的研發重點。”
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▲在對手擊球之后(球剛離開球拍階段),Ace與人類選手在不同球速(c)和不同角速度(d)條件下的回球成功率(來源:Nature)
德國達姆施塔特工業大學智能自主系統教授揚·彼得斯曾從事乒乓球機器人的研究。他稱該項目“令人印象深刻”,但也表示,對乒乓球的研究并不能解決機器人領域的一些重大挑戰,例如物體操控。
彼得斯補充道:“要想真正對大眾有用,還需要大量傳統的工程技術。未來十年中,將會出現一個像ChatGPT在2022年那樣改變世界的時刻”
結語:機器人頻繁出現在競技體育的賽場上
上周日,在北京舉行的機器人半程馬拉松比賽中,人形機器人超越了人類世界紀錄,但要讓機器以瞬間的速度與熟練的人類運動員互動和競爭,是一個更大的挑戰。
乒乓球的真實賽場尤甚,乒乓球高速飛行的軌跡、變幻莫測的旋轉,更是對人機雙方感知、預測與運動控制能力的極限考驗。這不僅要求機器人在毫秒之間完成決策與動作控制,更需要實時適配對手瞬息萬變的戰術與球路。
從“能完成任務”到“能參與對抗”,再到“能理解對手并調整策略”,機器人能力的演進正在進入新的階段。乒乓球臺上的這一場勝負,或許只是一個開始。
來源:路透社、美聯社、衛報
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