近期，我正在微信视频号（名称：季云峰）里新发布的一个视频“哈工大杨明传授参不雅尝试室体验小丘”，一会儿正在收集上火了，杨传授和我的乒乓球那段视频背后有个小故事——2024年的8月3日，我有幸受邀加入了“京杭杯”全国高校传授乒乓球精英邀请赛，和杨传授构成同伴报名了须眉双打，并最终获得了冠军。杨传授的专业是做电机驱动节制，取我们做机械人亲近相关，所以我邀请杨传授来尝试室参不雅体验乒乓球机械人小丘。我和杨传授正在球场上默契共同，正在场下营业上也有深切切磋合做，这也是乒乓球角逐交换带来的。乒乓球机械人“小丘”承载了我的人心理想。我小时候是一名乒乓球活动员，接触乒乓球实属鬼使神差。正在此之前，我学过电子琴，由于《雪绒花》双手弹奏的高难度而，于是把教材弄丢，拆做一脸地逃避上课。后来还测验考试过小提琴和绘画，但都没什么乐趣，我还被教员多次戴上“上长疮”的帽子。喜好上乒乓球是偶尔间看到学校高年级的同窗打球连扣杀了好几个来回，感觉出格帅，就跟爸妈吵着说想学乒乓球。刚起头爸妈是有点犹疑的，他们感觉练体育很辛苦，不想我受累。但架不住我的再三请求，于是爸爸给我买了一副 5 块钱的乒乓球拍，正在家里墙上画了一个方框，跟我说若是能对着方框内部持续击球跨越 50 个，就送我去学乒乓球。我感觉我仍是有点先天的，用了不到一周的时间完成了爸爸制定的方针，然后心对劲脚地被送进了体校。学乒乓球的过程是辛苦的，我输过无数次角逐，一输就哭。那些正在体校风里来雨里去练球的日子，给我留下回忆最深的不是球馆里明闪闪的大黄灯胆，而是老妈那晃荡悠的单车后座。输了角逐终身气，摔了球拍，一会儿几百块钱就没了，我只得坐正在单车后面哭，外加听老妈说道一。上大学之后，我进入了学校的乒乓球队，起头代表学校加入各类大学生角逐和业余球赛，虽然我的手艺程度曾经没法子提拔了，但仍是很喜好打乒乓球。从上大学起头，我就一曲但愿将本人所学的学问取快乐喜爱连系——做一款会打乒乓球的机械人，最终胡想是这台机械人的程度跨越我。于是从 2012 年起，我就起头了机械人使用的相关研究。我学的是电子消息和节制类的专业，2018 年我到汉堡肄业时，发觉欧洲的活动康复很风趣，人们会按照大夫供给的活动处方，选择一些像乒乓球等活动量相对较少的活动来做康复锻炼。小小的汉堡市竟然有 200 多个乒乓球俱乐部，乒乓球受欢送的程度让我们感应不测的同时，也让我们看到了乒乓球使用到康复医治中的优良前景。那时候我想到，用我做的机械人取代锻练，帮帮病人做康复医治吧。回国攻读博士结业之后，我来到上海理工大学取团队一路成立了机械智能研究院，特地做机械人标的目的的研究，我也正式起头搭建我的乒乓球机械人平台——“小丘”。从硬件布局设想起头，我带着毛越、胡晓屹、张邦森等项目组焦点一点点试探，逐渐霸占，终究正在2020年10月5日，让其时仍是一维活动的“小丘”实现了取我持续对打 9个回合。我们的乒乓球机械人平台为什么叫“小丘”？这是我们团队会商了好久为它起的名字，次要有三点缘由，一是机械人的机构和“丘”这个字形态类似；二是乒乓去掉下面两个点就是“丘”，也对应了“小丘”没有脚正在桌面活动的形态；三是“小丘”和“小球”发音类似。“小丘”耳聪目明、思维强大，它由视觉系统、节制系统、施行系统几个部门形成。视觉系统及时识别乒乓球的空间坐标、速度和加快度等消息，通过算法操纵前面几帧图像预测全体飞翔轨迹，再将预测落地的和时间发送给节制系统，节制系统计较出回球的具体姿势，发送给施行机械臂击球，最终实现回手。节制算法融入了人工智能强化进修，我们正在仿线万多台乒乓球机械人锻炼，随机发出分歧落点和速度的乒乓球，锻炼机械人回手到指定区域内。同时，我们也收集了所有实正在中打球的轨迹数据，将其传入虚拟系统中，化完美数据，最终实现机械人越打越厉害的方针。有良多网友提问，若是两个机械人对打，能否能够一曲打下去，打到没电？我们目前曾经正在仿实中实现双机械人对打，下一步就是迁徙至现实中。目前正在实正在场景中，通过这几年不间断地对乒乓球机械人算法进行优化迭代，“小丘”能够有三种对打模式：简单模式、仿生模式和小弧圈模式，对应了分歧的击球动做、落点和速度，而且通过上位机界面能够实现无缝切换，能够顺应分歧的打球人群。为了验证算法和模子的全体不变性，我们想到用持续对打不失误来查验，每一个回合都是一个完整的识别、计较和节制的闭环，脚够准、少失误。2021年9月20日，我和机械人“小丘”以持续对打6241 次的成就获得了“乒乓球人机对和中持续对打次数最多”的吉尼斯世界记载，也让“小丘”成为了吉尼斯认证过的对打最不变的乒乓球机械人。2023年5月，我们很侥幸地收到了B坐科技区视频大佬影视飓风TIM的邀请，取奥运冠军许昕一路拍摄乒乓球宣传视频。我也上镜做了一回演员，虽然台词没有几句，可是为乒乓球做一回科普，也是很棒的一件工作。其实正在拍摄宣传视频的时候，“小丘”还不会回手扭转球，由于扭转太复杂了，速度标的目的很是多变，而“小丘”不只需要及时识别出扭转速度，还需要精准的扭转标的目的数据，才能使用于预测模子中。但通过我们这几年不间断的勤奋，比来方才完成了对乒乓球扭转速度的及时丈量，并使用于“小丘”的算法中。现正在“小丘”能够及时判断出扭转的类型，下旋会搓，上旋会压住拍子，侧旋也会切确计较出摆布拐的距离并添加弥补。虽然我给的扭转速度不是很强，可是“小丘”能够立马做出回手反映，接下来我们会慢慢加强扭转速度来做进一步测试，也但愿有那么一天，“小丘”能霸气地反拉弧圈球。目前，“小丘”的程度只是一名业余快乐喜爱者，可能还没法子使用正在专业乒乓球活动锻炼中，所以我们现阶段次要面向的使用场景是科技馆演示、学校机械人尝试室的教育还有社区养老院等处所做活动康复。我们还受科技馆的委托，开辟了一款均衡颠球机械人——“小木”，得益于前期的手艺堆集，对乒乓球的精准节制正在“小木”机械人上表现了出来。2023年10月14日，我正在视频号发布的第一个视频就是“小木”其时的测试样机演示，这个视频也出格火，被转发了几百万次，也激发了后续良多的合做，均衡算法正在军工、船舶、医疗、人形机械人等良多场景都有使用。美国谷歌公司正在2024年8月8日发布了他们的乒乓球机械人，并对外曾经达到了业余人类程度，取人类选手角逐的平均胜率达到了 45%。但愿正在不久的未来有一场乒乓球机械人角逐，让“小丘”无机会大和谷歌乒乓球机械人，我等候着这场视觉盛宴。（本文做者系上海理工大学机械智能研究院教员、2022年上海市青年“五 四”章获得者、吉尼斯世界记载连结者、乒乓球国度一级活动员）。