麻省理工學院研發高性能乒乓球機器人系統，擊球成功率達88%向人類水平邁進

【環球網科技綜合報道】6月2日消息，麻省理工學院仿生機器人實驗室近日一項創新成果引發關注。該實驗室成功開發出一套先進的機器人乒乓球系統，其以極高精度使用球拍擊球的能力備受矚目，相關研究成果已在arXiv上發表論文。

論文作者之一肯德里克·坎西奧介紹，實驗室長期致力於通過創新硬件與控制系統打造高性能機器人。此次受機器人與人工智能研究所委託開發的這套系統，旨在探索動態操控的潛力，目標是讓仿人機器人在乒乓球運動中的表現達到人類水平。

麻省理工學院實驗室當前主要聚焦兩大研究方向：一是足式機器人如何實現靈活行走，二是如何實現物體的快速操控。這兩個研究方向均面臨獨特挑戰，前者需應對環境干擾，後者則強調動作的精準執行。而乒乓球運動恰好融合了這兩方面的控制難點，要求系統在極短時間內做出精準反應。正如論文合著者大衞·阮所言，這是一個獨特的控制問題，而研究團隊藉助定製硬件尋求突破。

大衞·阮與肯德里克·坎西奧等研究人員開發的平台由機械臂和控制算法組成。該系統具備預測來球軌跡的能力，並能規劃擊球動作，在整個揮拍過程中持續微調路徑，確保球拍以正確的角度、速度和位置命中目標。大衞·阮強調，團隊並非僅規劃手臂的下一步動作，而是為整個揮拍過程制定完整路徑，這一舉措雖增加了挑戰，但顯著提升了命中率。

該系統由感知模塊與執行模塊兩部分構成。感知模塊藉助現成的運動追蹤系統，即時捕捉乒乓球的運動情況；執行模塊則負責運算預測軌跡、規劃最佳擊球方式，並持續更新執行路徑。值得一提的是，系統所使用的機械臂是麻省理工學院自研人形臂的定製版，具有高扭矩與低慣性的特點，這使得其反應更為敏捷，動作更為精準有力。這種控制方式未來有望應用於搜救等場景，助力機器人在動態環境中精準完成任務。

通過實際測試，研究團隊發現該系統能夠以88%的成功率擊中來球，平均出球速度達到11米每秒，同時支持三種不同的擊球方式，展現出極高的穩定性與效率。肯德里克·坎西奧表示，儘管強化學習在當前機器人控制領域備受關注，但此次研究表明傳統的約束優化仍具有不可替代的價值，未來或許可以將兩種方法的優勢相結合。大衞·阮補充道，自去年9月論文提交以來，系統功能進一步提升，如今不僅能夠瞄準乒乓球枱上的任意位置，還能精準規劃拍面與球的接觸過程。

對於該系統的未來發展，研究人員已有明確計劃。他們打算在後續工作中進一步拓展平台能力，例如為機械臂加裝龍門架結構，以擴大其活動範圍，使機器人能夠完整參與人機乒乓球比賽。