麻省理工學(xué)院（MIT）仿生機器人實驗室成功開發(fā)出一套先進(jìn)的機器人乒乓球系統(tǒng)，其以極高精度使用球拍擊球的能力備受矚目，相關(guān)研究成果已在arXiv上發(fā)表論文。此次受機器人與人工智能研究所委托開發(fā)的這套系統(tǒng)，旨在探索動態(tài)操控的潛力，目標(biāo)是讓仿人機器人在乒乓球運動中的表現(xiàn)達(dá)到人類水平。?

乒乓球運動節(jié)奏快、變化多，要求選手在極短時間內(nèi)做出精準(zhǔn)反應(yīng)，這恰好融合了動態(tài)運動和精準(zhǔn)操控兩方面的控制難點。而該機器人乒乓球系統(tǒng)具備預(yù)測來球軌跡的能力，并能規(guī)劃擊球動作，在整個揮拍過程中持續(xù)微調(diào)路徑，確保球拍以正確的角度、速度和位置命中目標(biāo)。實驗室的大衛(wèi)?阮強調(diào)，團(tuán)隊并非僅規(guī)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(zhàn)，但顯著提升了命中率。?

該系統(tǒng)主要由感知模塊和執(zhí)行模塊構(gòu)成。感知模塊借助現(xiàn)成的運動追蹤系統(tǒng)，能夠?qū)崟r捕捉乒乓球的運動情況；執(zhí)行模塊則負(fù)責(zé)運算預(yù)測軌跡、規(guī)劃最佳擊球方式，并持續(xù)更新執(zhí)行路徑。值得一提的是，系統(tǒng)所使用的機械臂是麻省理工學(xué)院自研人形臂的定制版，具有高扭矩與低慣性的特點，這使得其反應(yīng)更為敏捷，動作更為精準(zhǔn)有力，為精準(zhǔn)擊球提供了堅實的硬件基礎(chǔ)。?

通過實際測試，研究團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)該系統(tǒng)展現(xiàn)出了極高的穩(wěn)定性與效率。其能夠以88%的成功率擊中來球，平均出球速度達(dá)到11米每秒，同時支持三種不同的擊球方式，包括正手回球（上旋球）、發(fā)球（平擊球）和削球（下旋球）。大衛(wèi)?阮補充道，自去年9月論文提交以來，系統(tǒng)功能進(jìn)一步提升，如今不僅能夠瞄準(zhǔn)乒乓球臺上的任意位置，還能精準(zhǔn)規(guī)劃拍面與球的接觸過程，大大增強了擊球的精準(zhǔn)度和策略性。?

對于該系統(tǒng)的未來發(fā)展，研究團(tuán)隊有著明確的規(guī)劃。他們打算為機械臂加裝龍門架結(jié)構(gòu)。龍門架通常由鋼結(jié)構(gòu)件、動力和傳動機構(gòu)、電氣系統(tǒng)、安全裝置、輔助部件等組成，其架體結(jié)構(gòu)由兩個立柱和一根橫梁（天梁）構(gòu)成。在工業(yè)和建筑領(lǐng)域，龍門架常用于物料的垂直運輸，具有結(jié)構(gòu)簡單、制作容易、裝拆方便等優(yōu)點。

為機械臂加裝龍門架結(jié)構(gòu)后，將有效擴(kuò)大機械臂的活動范圍，使其能完整參與人機乒乓球比賽。這不僅有助于進(jìn)一步提升機器人在乒乓球運動中的表現(xiàn)，向達(dá)到人類水平的目標(biāo)邁進(jìn)，還可能為機器人在其他領(lǐng)域的應(yīng)用提供新的思路和技術(shù)借鑒，比如在一些需要精準(zhǔn)操作和快速反應(yīng)的工業(yè)生產(chǎn)場景或救援場景中發(fā)揮作用。