文：雷健恒

人工智能相信是今年 CES 上最為火熱的主題之一。全球知名自動(dòng)化控制及電子設(shè)備制造廠商歐姆龍（OMRON）就在今年的 CES 上展示了一臺(tái)人工智能乒乓球機(jī)器人——Forpheus。

(截圖自：YouTube)

早在 2014 年，歐姆龍便開(kāi)始著手研發(fā)人工智能機(jī)器人，旨在幫助球員練習(xí)乒乓球。2016年，F(xiàn)orpheus 就被吉尼斯世界紀(jì)錄認(rèn)定為“全球首臺(tái)乒乓球教練機(jī)器人”。

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雖然市面上已不乏各種出色的乒乓球訓(xùn)練機(jī)器，如智能乒乓球訓(xùn)練機(jī)器 Trainerbot，就是一款能夠通過(guò) APP 控制不同球速和旋轉(zhuǎn)的乒乓球訓(xùn)練機(jī)器。但是這些都是發(fā)球機(jī)器，而 Forpheus 卻能實(shí)現(xiàn)與運(yùn)動(dòng)員對(duì)打。若要實(shí)現(xiàn)對(duì)打必須要求機(jī)器在極短時(shí)間內(nèi)完成三個(gè)動(dòng)作，分別是：看、想、打。

首先是看，也就是觀察乒乓球的位置。Forpheus 模仿人類(lèi)視覺(jué)系統(tǒng)在三維空間觀察物體的方式，左右兩側(cè)各配備一個(gè)攝像頭，以每秒 80 次的頻率捕捉乒乓球的位置。除了左右兩個(gè)攝像頭外，F(xiàn)orpheus 中央還配備了一個(gè)用來(lái)偵測(cè)運(yùn)動(dòng)員身體動(dòng)作的攝像頭。

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當(dāng)捕捉到球的位置后，接下來(lái)要做的便是想，也就是分析接下來(lái)要進(jìn)行的動(dòng)作。在捕捉球位置的同時(shí)，F(xiàn)orpheus 以同樣每秒 80 次的速度計(jì)算球的速度和旋轉(zhuǎn)，從而高精度地預(yù)測(cè)球的軌跡。再在千分之一秒的時(shí)間內(nèi)作出擊球的時(shí)間和方向的決定,然后向機(jī)器發(fā)出動(dòng)作指令。

另外，根據(jù)上述所提及到的第三個(gè)攝像頭所捕捉的運(yùn)動(dòng)員動(dòng)作的特征，結(jié)合 AI 深度學(xué)習(xí)，實(shí)時(shí)對(duì)球員的水平作出評(píng)估，并動(dòng)態(tài)調(diào)整出球難度，最大限度地激發(fā)運(yùn)動(dòng)員的能力。

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在收到動(dòng)作指令后，F(xiàn)orpheus 的動(dòng)作執(zhí)行機(jī)構(gòu)便會(huì)做出反應(yīng)。Forpheus 的機(jī)械臂采用的是包裝工業(yè)用機(jī)械臂 Parallel Link Robot。該款機(jī)械臂配備一個(gè)五軸電機(jī)，在接收到指令后會(huì)以 0.1mm 為單位控制機(jī)械手臂進(jìn)行快速的移動(dòng)、擊球等動(dòng)作。在最新的更新中，歐姆龍還為 Forpheus 配備了另一只機(jī)械臂，能夠?qū)崿F(xiàn)在空中發(fā)球的動(dòng)作，從而使體驗(yàn)更為真實(shí)。

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除了出色的的對(duì)打能力外，F(xiàn)orpheus 充滿溫情的交互也是一大亮點(diǎn)。球臺(tái)的中間配備一整塊LED屏幕作為球網(wǎng)。屏幕中會(huì)不時(shí)顯示出鼓舞運(yùn)動(dòng)員的信息。無(wú)論你是入門(mén)的菜鳥(niǎo)，還是需要進(jìn)階的高手，都能從這塊屏幕中獲得溫暖的鼓勵(lì)。最重要的是，就算你菜得讓人發(fā)指，F(xiàn)orpheus 也不會(huì)放棄你，甚至不會(huì)有半句怨言。

(截圖自：YouTube)

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讓 AI 更有溫度相信已經(jīng)成為很多 AI 研發(fā)商一個(gè)很重要的考慮因素。據(jù)歐姆龍介紹，F(xiàn)orpheus 的研發(fā)是依據(jù)歐姆龍創(chuàng)始人Kazuma Tateisi 提出的 SINIC 理論，而 SINIC 理論所代表的人與機(jī)器和諧結(jié)合也正是歐姆龍的管理指南針。讓運(yùn)動(dòng)員感受到來(lái)自機(jī)器的溫暖，也是歐姆龍研發(fā) Forpheus 的一個(gè)重要目的。歐姆龍為此拍了個(gè)視頻，創(chuàng)造了一個(gè)完整的場(chǎng)景，讓大家想象如何讓這個(gè)溫暖的乒乓球教師融入到人們的生活中。