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麻省理工学院开发机器人乒乓球系统,击球精度极高

作者:软荐小编      2025-06-03 15:03:57     179

6月2日,IT之家报道,外媒TechXplore于5月31日披露,麻省理工学院的仿生机器人实验室近期研制出一款乒乓球机器人系统,该系统能够以极高的准确度操控球拍击球,并能够实现多样化的击球技巧和旋转效果。相关研究成果已发表于arXiv平台(IT之家提供链接:点击此处访问)。

Kendrick Cancio,论文的合著者之一,透露实验室正致力于运用创新硬件和控制系统来构建高效率的机器人。他们接受机器人与人工智能研究机构的委托,成功研发了一套系统,旨在挖掘动态操控的巨大潜力。他们的最终目标是使仿人机器人在乒乓球技艺上能够与人类相媲美。

_乒乓球的击球技术_高尔夫击球准备时触发了球

乒乓球的击球技术_高尔夫击球准备时触发了球_

乒乓球的击球技术_高尔夫击球准备时触发了球_

麻省理工学院的研究团队目前聚焦于两大研究领域:一是探讨足式机器人的敏捷移动方式,二是研究其快速精准操控物体的技术。这两个领域各自都存在独特的挑战——前者需要克服环境因素的干扰,而后者则侧重于动作执行的精确度。

研究者强调,乒乓球巧妙地融合了两个控制上的难点,对系统提出了在极短时间内的精确响应要求。论文的共同作者David Nguyen进一步阐述道:“这无疑是一个极具挑战性的控制难题,而我们有能力通过开发定制化的硬件来攻克它。”

Nguyen及Cancio等人所研制的平台,主要由一台机器手臂和相应的控制算法组成。该系统能够准确预测球的运动轨迹,并据此规划出击球的动作。在挥拍的全过程中,系统会持续对路径进行微调,从而确保球拍能够以恰当的角度、速度和位置击中目标。

Nguyen 强调道:“我们不仅要安排手臂接下来的动作,更要为挥拍过程设定一条轨迹,尽管这样做增加了难度,但确实能大幅度提高击球的准确度。”

该系统由两部分组成,分别是感知部分和执行部分。感知部分利用既有的运动跟踪技术,对乒乓球运动进行实时监测;而执行部分则负责计算预测球路和最理想的击球策略,并不断调整执行路径。

Nguyen 表示,该款机器人手臂是麻省理工学院自主研发的人形臂的定制版本,它拥有高扭矩和低惯性的特性,这使得其反应更加迅速,动作更为剧烈。“此种操控方式在将来有望应用于搜救等场合,使机器人能够在不断变化的环境中精确地完成各项任务。”

实测结果表明,该系统击中目标的准确率高达88%,平均出球速度为每秒11米,且能够适应三种不同的击球技巧,整体表现显示出卓越的稳定性和高效性。

Cancio指出,尽管当前强化学习在机器人控制领域备受推崇,然而,其研究显示,传统的约束优化依然扮演着不可或缺的角色,未来或许有望将这两种方法的优势相互融合。

Nguyen 进一步指出,自去年九月论文提交至今,系统功能实现了显著增强,不仅能够锁定乒乓球台上的各个角落,而且能够精确设定球拍与球接触的具体动作。

研究人员计划在未来的研究中继续增强该平台的功能,比如通过为机械臂附加龙门架装置来拓宽其运动区域,从而使机器人能够全面投入到人机乒乓球竞赛中。

Cancio 表示,我们计划提高击球的速度,同时也会努力辨认出标准的乒乓球,这样一来,我们就能更有效地与人类或其他系统进行对比。

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