上海體育學(xué)院中國乒乓球?qū)W院燈火通明的訓(xùn)練館里,幾名小球員正在揮汗如雨地訓(xùn)練,變換著步法想接住每一個球,而球臺另一側(cè)的龐教練——冷靜、不知疲倦,不停向他們發(fā)出一個個高速旋轉(zhuǎn)、落點刁鉆的挑戰(zhàn)。
龐教練是誰?

這位龐教練,大名叫龐伯特,英文名叫Pongbot。別看他起了英文名,卻是地地道道的中國制造。它是國內(nèi)首臺具有自主知識產(chǎn)權(quán)并已批量投入市場的乒乓球機器人,擁有高速雙目立體視覺和高速輕量化機器人本體,今年7月入選世界人工智能大會的最高獎項,9月亮相中國國際服務(wù)貿(mào)易交易會。
說起乒乓球,中國不僅有圈粉無數(shù)的國家隊,更有扎實的群眾基礎(chǔ)。從蹣跚學(xué)步的小朋友到耄耋老人,都可以享受到龐伯特的服務(wù)。
龐伯特的誕生,是乒乓球教練“千呼萬喚始出來”盼來的。
中國乒乓球?qū)W院副院長陳彬曾是中國乒乓球女隊的教練,在二十多年的實踐中,他意識到多球訓(xùn)練在乒乓球訓(xùn)練中的重要性,“哪怕最高水平的運動員,每天都要花三分之一的時間進行多球訓(xùn)練。”
由于一名教練同時只能給兩名運動員發(fā)球,教練們渴望機器人的幫助。“中國乒乓球?qū)W院院長施之皓提出來,能不能做一個有手臂的發(fā)球機器人,這樣教練就能解放出來,用更多的精力關(guān)注球員的技術(shù)動作。”
“乒乓球是中國的國球,為國家爭得了無數(shù)榮譽,我為中國乒乓球隊感到無比驕傲和自豪,我認為中國隊要保持優(yōu)勢,技術(shù)就必須領(lǐng)先世界。”陳彬堅定地說。然而,傳統(tǒng)的乒乓球發(fā)球機從90年代到現(xiàn)在基本沒有發(fā)展,它沒有球拍,和實戰(zhàn)差距較大,無法滿足當今高水平訓(xùn)練的需求。
“當時,國家隊也提出需要新的發(fā)球機器人。”陳彬回憶說,“于是我們就開始了和上海龐勃特科技有限公司的合作。”
龐教練從哪里來?

上海龐勃特科技有限公司首席技術(shù)官張海波說:“同事說這個乒乓球機器人就像我的孩子,確實是這樣。這個產(chǎn)品長什么樣子、具備什么功能,都是我們跟運動員、教練溝通并融合所有想法創(chuàng)造出來的,我陪伴它的時間超過了陪伴自己孩子的時間,老婆形容我‘像走火入魔了一樣’。”
這個堪稱“瘋狂”的研發(fā)過程始于大量的調(diào)研和走訪。研發(fā)前期,張海波走訪了很多專業(yè)機構(gòu),發(fā)現(xiàn)乒乓球的旋轉(zhuǎn)和軌跡是要重點解決的問題,要和人盡量接近。通過用高速攝像機識別球的軌跡、捕捉球的旋轉(zhuǎn),判斷機器人和人類揮拍動作的區(qū)別,再經(jīng)過大量的統(tǒng)計、分析,最后確定了機器人研發(fā)性能的需求。
試驗中又出現(xiàn)了發(fā)球落點不夠精準的問題。“我們的落點直徑在20厘米左右,體院希望控制在10厘米之內(nèi)。”張海波說,“那時候我一下班就跑到體院看他們訓(xùn)練,結(jié)果看到訓(xùn)練結(jié)束還是沒有發(fā)現(xiàn)問題。最后別人都走了,我就拿起球拍,跟機器人打了一整晚,正準備放棄的時候,突然意識到問題可能是機器人的震動導(dǎo)致的。于是第二天馬上用高速攝像機驗證我的想法,優(yōu)化了機器人控制的算法,把整機的震動降到最低。”
張海波介紹,龐伯特除了發(fā)球“指哪打哪”,還具有“自學(xué)”的本領(lǐng),會利用人工智能算法中的深度學(xué)習(xí)和強化學(xué)習(xí)模型研究對手的動作和擊球方式,通過乒乓球軌跡預(yù)測擬定智能回球策略。目前的龐伯特能滿足專業(yè)訓(xùn)練需求,也具備面向初學(xué)者的功能,不僅能提高訓(xùn)練質(zhì)量,還可以總結(jié)運動員的習(xí)慣,甚至是研究對手,現(xiàn)在體院的學(xué)生和教練都親切地稱它“龐教練”。
龐教練到哪里去?
電影《奪冠》里有一句臺詞“未來體育,靠的是科技。”競技體育場上的對決,某種意義上也是場下科技實力的比拼。陳彬認為,機器人能讓運動員更聰明地訓(xùn)練,“我認為發(fā)展機器人、提高機器人的水平、提高機器人的工作效率,乃至在其他領(lǐng)域為人服務(wù),具有很高的價值。”
這些年,正是陳彬們的渴望推動了張海波們的發(fā)奮圖強,張海波們的創(chuàng)新也成就了陳斌們的極致追求。張海波說,在龐伯特的研發(fā)過程中,他對乒乓球有了更深刻的認識。“我跟體院的學(xué)生、教練會在一起交流乒乓球的技術(shù)和未來的發(fā)展。其實現(xiàn)在機器人和人工智能還沒有太多地走入體育行業(yè),龐伯特的出現(xiàn)為科技與體育的融合出了一份力。”他展望,即將推出的新一代機器人能達到與專業(yè)運動員對抗的水平。
從23年前“深藍”擊敗卡斯帕羅夫到李世石、柯潔接連不敵“阿爾法狗”,讓人不禁暢想“龐教練”會不會有一天也能戰(zhàn)勝馬龍、丁寧?
人工智能在挑戰(zhàn)人類的同時,也在深刻地改變?nèi)祟惖纳睢U纭肮贰钡木o追推動著人類在縱橫十九路之間創(chuàng)造更多變化和可能性,龐伯特未來也許能激發(fā)球員創(chuàng)造出新打法,吸引更多人關(guān)注這項運動,從而引領(lǐng)乒乓球的流行和進步。
張海波說,他最開心的時刻就是帶著孩子來參觀龐伯特,兩個兒子都爭著搶著和它打球,那一刻他知道,這個產(chǎn)品做出來了,他感到很滿足。
“《超能陸戰(zhàn)隊》里描繪了機器人成為人類好伙伴的愿景,我希望通過我們的努力,讓機器人和人類越來越緊密地結(jié)合在一起,幫助人類更好地生活,和人類一起進步。”(來源 新華社 記者張悅姍、樹文)
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