創(chuàng)造歷史！機(jī)器人打乒乓球，干掉了職業(yè)選手

智東西
編譯 佳揚(yáng)
編輯 云鵬

智東西4月23日消息，據(jù)多家外媒報(bào)道，索尼推出的自主乒乓球機(jī)器人Ace，近日在東京與人類頂尖選手同臺(tái)競(jìng)技，并多次擊敗職業(yè)級(jí)對(duì)手。

Ace采用可移動(dòng)底座與八關(guān)節(jié)機(jī)械結(jié)構(gòu)，無(wú)需依賴雙腿即可完成高強(qiáng)度對(duì)抗中的位移與擊球動(dòng)作。它并非像人類一樣依靠雙眼，而是通過多組攝像頭從不同角度獲取全場(chǎng)畫面，實(shí)現(xiàn)對(duì)球體位置與旋轉(zhuǎn)的實(shí)時(shí)追蹤與精確判斷。

這標(biāo)志著乒乓球機(jī)器人首次在真實(shí)競(jìng)技規(guī)則下邁入專家級(jí)水平，并實(shí)現(xiàn)對(duì)職業(yè)級(jí)對(duì)手的突破。

相較之下，此前相關(guān)研究大多停留在“合作式對(duì)打”或受控環(huán)境中的技術(shù)驗(yàn)證階段，在正式比賽條件下通常難以達(dá)到業(yè)余選手水平，無(wú)法對(duì)人類職業(yè)選手構(gòu)成實(shí)質(zhì)性挑戰(zhàn)。

一、索尼稱這是普通競(jìng)技體育領(lǐng)域的首例

自1983年首款乒乓球機(jī)器人問世以來，這類設(shè)備因乒乓球運(yùn)動(dòng)對(duì)實(shí)時(shí)決策、精準(zhǔn)動(dòng)作控制以及復(fù)雜旋轉(zhuǎn)適應(yīng)的極高要求，長(zhǎng)期難以突破“人機(jī)競(jìng)技”瓶頸，無(wú)法與高水平人類選手真正抗衡。

索尼方面稱，這是機(jī)器人首次在現(xiàn)實(shí)世界中常見的競(jìng)技體育運(yùn)動(dòng)中達(dá)到人類專家的水平。Ace嚴(yán)格遵循國(guó)際乒乓球聯(lián)合會(huì)（ITTF）認(rèn)證規(guī)則，在持證裁判監(jiān)督下，與多名人類精英及職業(yè)選手進(jìn)行了正式對(duì)決。

Ace的核心競(jìng)爭(zhēng)力在于一套高度集成的技術(shù)方案：高速感知系統(tǒng)、基于學(xué)習(xí)的AI智能控制算法，以及前沿機(jī)器人硬件平臺(tái)。

▲比賽畫面

索尼AI蘇黎世分部主管兼Ace項(xiàng)目負(fù)責(zé)人Peter Dürr表示：“與電腦游戲不同，之前的AI系統(tǒng)已在策略博弈中超越人類專家，但像乒乓球這樣的物理實(shí)時(shí)運(yùn)動(dòng)仍是一個(gè)巨大開放挑戰(zhàn)。它要求在障礙物附近進(jìn)行快速、精確且對(duì)抗性的互動(dòng)，且接近人類反應(yīng)時(shí)間的極限。”

Dürr強(qiáng)調(diào)，該項(xiàng)目的目標(biāo)不僅是讓機(jī)器人參與乒乓球比賽，更是通過這一過程深入理解機(jī)器人在動(dòng)態(tài)環(huán)境中如何以接近人類的速度和精度實(shí)現(xiàn)感知、規(guī)劃與行動(dòng)。

為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，Ace配備了由9個(gè)同步攝像頭組成的三套視覺系統(tǒng)，能夠以超高精度和極快處理速度實(shí)時(shí)追蹤旋轉(zhuǎn)球體的三維軌跡與角速度。“它的捕捉速度快到足以定格人眼無(wú)法分辨的模糊影像。”Dürr評(píng)價(jià)道。

硬件方面，研發(fā)團(tuán)隊(duì)為Ace定制了一款八關(guān)節(jié)機(jī)器人平臺(tái)。Dürr解釋稱，這是實(shí)現(xiàn)競(jìng)技級(jí)擊球動(dòng)作的最低關(guān)節(jié)配置：其中3個(gè)關(guān)節(jié)控制球拍位置，2個(gè)關(guān)節(jié)調(diào)整球拍角度，剩余3個(gè)關(guān)節(jié)則精準(zhǔn)把控?fù)羟虻乃俣扰c力量。

二、“對(duì)乒乓球的研究并不能解決機(jī)器人領(lǐng)域的一些重大挑戰(zhàn)”

一篇描述其成就的研究論文已于近日發(fā)表在《自然》雜志上，Dürr為該論文主要作者。

▲比賽得分情況（來源：Nature）

研究詳細(xì)記錄了Ace在2025年4月與精英選手的五場(chǎng)對(duì)決中取得三勝兩負(fù)的戰(zhàn)績(jī)，失利的兩場(chǎng)均不敵職業(yè)級(jí)選手。此后，Ace通過持續(xù)迭代優(yōu)化，分別在2025年12月和2026年3月成功擊敗職業(yè)選手，技術(shù)實(shí)力實(shí)現(xiàn)顯著躍升。

▲Ace系統(tǒng)（來源：Nature）

Ace通過融合感知、控制與機(jī)器人硬件，實(shí)現(xiàn)乒乓球?qū)Υ蚰芰ΑＦ涓兄到y(tǒng)結(jié)合傳統(tǒng)APS相機(jī)與EVS事件相機(jī)：前者用于對(duì)球體進(jìn)行三角定位，后者用于估計(jì)球的角速度，從而以高頻率推斷當(dāng)前球的狀態(tài)。該球體狀態(tài)隨后被輸入到兩個(gè)不同的控制模塊中，具體取決于Ace處于發(fā)球還是回合對(duì)打階段。

Dürr指出：“Ace憑借其先進(jìn)感知系統(tǒng)和基于學(xué)習(xí)的控制算法所取得的成功，表明類似技術(shù)可廣泛應(yīng)用于其他需要快速實(shí)時(shí)控制和人機(jī)交互的領(lǐng)域，例如制造與服務(wù)機(jī)器人，以及體育、娛樂和安全關(guān)鍵型物理應(yīng)用。”

與Ace對(duì)戰(zhàn)的一大難點(diǎn)在于，這款機(jī)器人沒有眼睛可以觀察，沒有肢體語(yǔ)言可以解讀，而且在比分10-10平局時(shí)也不會(huì)屈服于壓力。與Ace交手的職業(yè)選手平真由香在采訪中坦言該機(jī)器人的優(yōu)勢(shì)“在于它很難預(yù)測(cè)，而且它不會(huì)表現(xiàn)出任何情緒”。

與Ace交手過且勝負(fù)皆有的頂尖選手竹中瑠衣則表示：“就我的發(fā)球而言，如果我使用旋轉(zhuǎn)復(fù)雜的球，Ace也會(huì)回以旋轉(zhuǎn)復(fù)雜的球，這讓我很難應(yīng)對(duì)。但如果我使用簡(jiǎn)單的球，Ace就能回以簡(jiǎn)單的球。這讓我更容易在第三拍發(fā)起進(jìn)攻，我認(rèn)為這是我能夠獲勝的關(guān)鍵。”

Dürr同時(shí)表示，Ace并未簡(jiǎn)單模仿人類打法，而是通過自主模擬訓(xùn)練形成了獨(dú)特技術(shù)風(fēng)格，能夠打出許多超出人類預(yù)期的球路。“職業(yè)選手最擅長(zhǎng)的就是觀察對(duì)手弱點(diǎn)并調(diào)整戰(zhàn)術(shù)，這正是我們下一步的研發(fā)重點(diǎn)。”

▲在對(duì)手擊球之后（球剛離開球拍階段），Ace與人類選手在不同球速（c）和不同角速度（d）條件下的回球成功率（來源：Nature）

德國(guó)達(dá)姆施塔特工業(yè)大學(xué)智能自主系統(tǒng)教授揚(yáng)·彼得斯曾從事乒乓球機(jī)器人的研究。他稱該項(xiàng)目“令人印象深刻”，但也表示，對(duì)乒乓球的研究并不能解決機(jī)器人領(lǐng)域的一些重大挑戰(zhàn)，例如物體操控。

彼得斯補(bǔ)充道：“要想真正對(duì)大眾有用，還需要大量傳統(tǒng)的工程技術(shù)。未來十年中，將會(huì)出現(xiàn)一個(gè)像ChatGPT在2022年那樣改變世界的時(shí)刻”

結(jié)語(yǔ)：機(jī)器人頻繁出現(xiàn)在競(jìng)技體育的賽場(chǎng)上

上周日，在北京舉行的機(jī)器人半程馬拉松比賽中，人形機(jī)器人超越了人類世界紀(jì)錄，但要讓機(jī)器以瞬間的速度與熟練的人類運(yùn)動(dòng)員互動(dòng)和競(jìng)爭(zhēng)，是一個(gè)更大的挑戰(zhàn)。

乒乓球的真實(shí)賽場(chǎng)尤甚，乒乓球高速飛行的軌跡、變幻莫測(cè)的旋轉(zhuǎn)，更是對(duì)人機(jī)雙方感知、預(yù)測(cè)與運(yùn)動(dòng)控制能力的極限考驗(yàn)。這不僅要求機(jī)器人在毫秒之間完成決策與動(dòng)作控制，更需要實(shí)時(shí)適配對(duì)手瞬息萬(wàn)變的戰(zhàn)術(shù)與球路。

從“能完成任務(wù)”到“能參與對(duì)抗”，再到“能理解對(duì)手并調(diào)整策略”，機(jī)器人能力的演進(jìn)正在進(jìn)入新的階段。乒乓球臺(tái)上的這一場(chǎng)勝負(fù)，或許只是一個(gè)開始。

來源：路透社、美聯(lián)社、衛(wèi)報(bào)