機器人打乒乓贏了人類球手,專家:殺雞用牛刀

2026-04-24 | 來源: MIT科技評論 | 轉到微信 | 有0人參與評論 | 字體: 放大縮小 | 收藏 | 打印

1983 年，英國學者、現澳大利亞南昆士蘭大學名譽教授約翰·比林斯利（John Billingsley）發表了一篇名為“Robot Ping-Pong”的論文，並由此發起了世界上第一場機器人乒乓球比賽。

但在職業比賽裡，乒乓球的速度超過 20 米/秒，兩次擊球之間的時間往往不到半秒鍾，球的旋轉強度更是極高，強烈的旋轉會直接改變飛行軌跡和反彈方向，想要精准接住並回擊，對反應速度、判斷能力和身體控制的要求都非常高。

過去幾十年裡，雖然也出現過不少乒乓球機器人，但大多只能對接發球機，忽略旋轉變化，或者只能在縮小的場地上活動，根本沒辦法和真人進行公平的競技對抗。

近日，索尼人工智能團隊研發的乒乓球機器人 Ace（比賽中，ace 意為發球直接得分），在完全遵循國際乒聯（ITTF）正式競賽規則、使用標准器材的真實對抗中，成功戰勝了多名優秀的乒乓球人類選手。相關研究發表在 Nature 期刊。

Ace 主要由三部分組成：高速感知系統、AI 驅動的控制系統，以及機器人硬件。

Ace 的感知系統也就是它的眼睛，其配備了 9 台來自索尼的高速攝像頭從各個角度追蹤乒乓球，它們以每秒 200 幀的速度、3 毫米的精度測量球的位置，同時三個專門的基於事件的視覺單元以每秒 400 到 700 次的頻率計算球的旋轉。所有這些數據隨後被輸入計算機，在短短 10 毫秒內完成數據處理。這意味著 Ace 能察覺到人類視覺中一閃而過的微小運動變化，並精准預測球在撞擊球網或球拍時的軌跡。

其次是聰明的大腦，借助深度強化學習技術，Ace 在真正與人類對戰之前，已經在定制的模擬器中進行了數千小時的苦練。它學會了實時調整策略，能根據對手的打法風格和擊球選擇做出精准反應。

硬件方面，研究團隊專門為它打造了 8 個自由度的高速機械臂，其中 3 個自由度用於控制球拍的空間位置，兩個用於調整球拍的朝向，另外 3 個則用於決定擊球的速度向量與力度。無論是扣殺、弧圈球、削球，甚至是棘手的擦網球，都不在話下。

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圖 | Ace 集成了感知、控制和機器人硬件，用於打乒乓球（來源：上述論文）

為了評估 Ace 的實戰能力，研究團隊根據國際乒乓球聯合會的規則，安排 Ace 與 5 名擁有 10 年以上訓練經驗的精英選手（曾參加過全國或地區錦標賽）、以及 2 名日本職業聯賽球員（安藤南（Minami Ando）和曾根翔（Kakeru Sone））展開對決。賽前，研究團隊未利用任何關於這些選手的具體數據來訓練 Ace。

此外，為了進行這些實驗，索尼還在其東京總部搭建了一個奧運會標准尺寸的乒乓球場，以便為職業選手和其他高水平運動員提供一個與機器人進行公平較量的環境。

2025 年 4 月的比賽中，Ace 在與精英選手的五場比賽中贏了三場，共進行的 13 局比賽中贏得 7 局。Ace輸掉了與職業選手的兩場比賽，在七局比賽中贏下一局。它能穩定接住 14 米/秒以內的快球，面對高強度旋轉回球率超過七成，發球直接得分的次數甚至比人類選手還要多，而且回球穩定、反應迅速，平均擊球回合比人類職業比賽還要長，展現出了極強的持續對抗能力。

Ace 能夠運用 15 種不同的發球方式，在與精英球員的比賽中，發球後直接得分共拿下 16 分，而精英球員的總得分僅為 8 分；在與職業球員的比賽中，Ace 使用了 13 種發球方式，並獲得了 4 個 ace 球，而職業球員則獲得了 7 個 ace 球。