麻省理工学院研发高性能乒乓球机器人系统，击球成功率达88%向人类水平迈进

来源：环球网

【环球网科技综合报道】6月2日消息，麻省理工学院仿生机器人实验室近日一项创新成果引发关注。该实验室成功开发出一套先进的机器人乒乓球系统，其以极高精度使用球拍击球的能力备受瞩目，相关研究成果已在arXiv上发表论文。

论文作者之一肯德里克·坎西奥介绍，实验室长期致力于通过创新硬件与控制系统打造高性能机器人。此次受机器人与人工智能研究所委托开发的这套系统，旨在探索动态操控的潜力，目标是让仿人机器人在乒乓球运动中的表现达到人类水平。

麻省理工学院实验室当前主要聚焦两大研究方向：一是足式机器人如何实现灵活行走，二是如何实现物体的快速操控。这两个研究方向均面临独特挑战，前者需应对环境干扰，后者则强调动作的精准执行。而乒乓球运动恰好融合了这两方面的控制难点，要求系统在极短时间内做出精准反应。正如论文合著者大卫·阮所言，这是一个独特的控制问题，而研究团队借助定制硬件寻求突破。

大卫·阮与肯德里克·坎西奥等研究人员开发的平台由机械臂和控制算法组成。该系统具备预测来球轨迹的能力，并能规划击球动作，在整个挥拍过程中持续微调路径，确保球拍以正确的角度、速度和位置命中目标。大卫·阮强调，团队并非仅规划手臂的下一步动作，而是为整个挥拍过程制定完整路径，这一举措虽增加了挑战，但显著提升了命中率。

该系统由感知模块与执行模块两部分构成。感知模块借助现成的运动追踪系统，实时捕捉乒乓球的运动情况；执行模块则负责运算预测轨迹、规划最佳击球方式，并持续更新执行路径。值得一提的是，系统所使用的机械臂是麻省理工学院自研人形臂的定制版，具有高扭矩与低惯性的特点，这使得其反应更为敏捷，动作更为精准有力。这种控制方式未来有望应用于搜救等场景，助力机器人在动态环境中精准完成任务。

通过实际测试，研究团队发现该系统能够以88%的成功率击中来球，平均出球速度达到11米每秒，同时支持三种不同的击球方式，展现出极高的稳定性与效率。肯德里克·坎西奥表示，尽管强化学习在当前机器人控制领域备受关注，但此次研究表明传统的约束优化仍具有不可替代的价值，未来或许可以将两种方法的优势相结合。大卫·阮补充道，自去年9月论文提交以来，系统功能进一步提升，如今不仅能够瞄准乒乓球台上的任意位置，还能精准规划拍面与球的接触过程。

对于该系统的未来发展，研究人员已有明确计划。他们打算在后续工作中进一步拓展平台能力，例如为机械臂加装龙门架结构，以扩大其活动范围，使机器人能够完整参与人机乒乓球比赛。