虎嗅

跑赢人类之后,人形机器人盯上了挥拍运动

该文章尚未提供 Français 解读,以下为中文版内容。

核心内容总结

最近,人形机器人在乒乓球、网球等挥拍运动上取得了明显突破:不仅能和奥运冠军(丁宁、郑洁)全自主对打,还举办了正式比赛(世界人形机器人运动会乒乓球赛);挥拍运动已成为机器人技术的新竞技场,因为它考验“感知-决策-执行”的完整闭环,这种能力能迁移到工业分拣、家庭服务等现实场景;目前机器人水平接近人类初学者,但技术上仍面临高速球捕捉、决策执行协同、成本过高等难点;商业化尚在验证阶段,未来2-3年有望实现陪练级应用,长期可能走进家庭或职业体育训练。

1. 挥拍运动:人形机器人的“新高考”

为什么机器人要练打乒乓球?因为它是技术的“试金石”。青瞳视觉创始人把机器人运动分成三类:

  • 套路运动(比如跳舞):预编程就能搞定,技术成熟;
  • 挥拍运动(乒乓球、网球):需要实时感知球的轨迹、快速决策怎么打、协调身体动作,是“单人对抗性运动”,刚取得初步进展;
  • 团队运动(足球、篮球):要协作和博弈,还在探索阶段。

挥拍运动就像机器人的“高考”——能通过这关,说明它的“眼(感知)、脑(决策)、身(执行)”协同能力达标了,而这种能力和现实场景(比如捡垃圾:先找垃圾、规划动作、精准捡起)的逻辑完全相通。

2. 打个球而已,机器人咋这么难?

对人类来说挥拍是本能,但机器人背后是“史诗级工程”:

  • 感知难:乒乓球从发球到过网仅0.15秒(比眨眼睛还快),球速15米/秒,还带旋转。传统摄像头容易模糊或延迟,所以比赛时要装多台动捕摄像头(毫秒级锁定位置),训练时用高频视觉算法(每秒2万次捕捉)才能精准预测球的落点。
  • 决策执行难:得“大脑+小脑”配合。大脑要在毫秒内判断“球往哪飞、我该怎么打”,小脑要把决策转化为全身动作(比如调整步伐、挥拍角度)。这次比赛统一用智元机器人本体,比的就是各队算法——怎么让“大脑”和“小脑”更默契。
  • 硬件限制:机器人要轻且有力(智元远征A3身高1.73米仅55公斤,关节扭矩400牛米),不然速度和爆发力不够,但轻了又容易失衡。

3. 各团队的“解题思路”:分层vs端到端

面对挥拍难题,不同团队用了两种技术路线:

  • 分层架构(港大、伯克利):像公司分工——上层“大脑”负责算球的轨迹和击球策略,下层“小脑”用强化学习控制身体动作。港大还采集了两个月人类运动员数据,让机器人模仿人类动作,能完成挑球、扣杀等技术。
  • 端到端架构(清华):更激进,直接让机器人从“看到球”到“做出动作”一步到位,不用分层。好处是能学会反手抽杀这类专业动作,但训练难度大(相当于让机器人“自学成才”)。

港大团队说后期会向端到端演进,追求更高上限。

4. 商业化:从体验馆到职业陪练,还要多久?

目前机器人打挥拍运动还在“验证期”:

  • 成本高:动捕摄像头单台几万,一个场地要6-8台;机器人本体几十万,整套系统部署成本超百万,没法大规模推广。港大正在探索“纯视觉方案”(不用外部动捕,靠机器人自己的摄像头),户外和陈梦对打过,未来想把成本降到普通家庭能承受(像汽车甚至更低)。
  • 场景尝试:动易科技在广州开了“够C羽球馆”,机器人打羽毛球,单日体验峰值破千人,证明大众有兴趣;职业体育方面,郑洁希望机器人能模拟小威的发球,给运动员做定制化训练。
  • 落地时间:港大说乒乓球领域2-3年能到陪练水平;银河通用更乐观,认为网球1-2年能到专家级,甚至挑战世界冠军。

5. 挥拍之外:这些技术能用到哪?

挥拍训练的能力不是“白练”的:

  • 工业场景:比如分拣高速移动的物品,需要快速感知、决策、执行;
  • 家庭服务:比如捡地上的垃圾,要定位目标、规划动作、精准捡起;
  • 医疗康复:比如辅助病人做康复训练,需要精准控制动作力度和角度。

挥拍运动就像机器人的“实战课”,练会了这些能力,未来走进工厂、家庭就更近一步了。

总的来说,人形机器人在挥拍运动上的突破,不是为了“打比赛玩”,而是通过这个高难度场景打磨核心技术,为真正落地到现实生活铺路。虽然现在还有很多难点,但学习速度很快——说不定过几年,你家就有个机器人陪你打乒乓球了。