乒乓球队里来了个“庞教练”

展望人与机器人共处的时代。

北京时间7月29日晚结束的乒乓球女单决赛中,陈梦以4-2击败孙颖莎,夺得东京奥运会乒乓球女子单打金牌,成为中国在本届奥运会上的第15金,而“00后”小将孙颖莎则夺得银牌。

当五星红旗在东京奥运会现场升起的那一刻,中国人再次为这一刻感到骄傲。本届奥运会,仅乒乓球赛事一项,国家队就已经斩获了一金一银两枚奖牌。

乒乓球队里来了个“庞教练”
国家乒乓球队00后小将孙颖沙

看得见的是奖牌,看不见的却是运动员为了比赛背后所做的准备。出征前,国家乒乓球队每天都在进行高强度的日常训练,有媒体曾指出,每位球员光“挥拍训练”就达上千次,他们至少花三分之一的时间在乒乓球的“多球训练”上。

尽管乒乓球的日常训练被证明是十分有效的辅助学习手段,但传统的专业训练方式中,往往会依靠教练本身来对运动员进行喂球,这种“多球训练”对教练来说是痛苦的,一名教练只能同时给两名运动员发球,另外,教练发球的过程比较枯燥,一旦疲惫和倦怠,训练效果的稳定性很难保证。

前中国乒乓球世界冠军,现任国际乒联副主席,中国乒乒球学院院长的施之皓曾呼吁,能否用人工智能(AI)的机器臂,来替代这份工作。他强调,希望能借此引领世界乒乓球运动的发展潮流。

如今,随着时代的发展,技术的不断革新,幸运的是,现在国家乒乓球队真的出现了“陪练机器人”——庞伯特发球机器人(Pongbot,以下简称“庞伯特”),又被人亲切地称为“庞教练”。

乒乓球队里来了个“庞教练”
庞教练的真面目

“庞教练”身高约1米,体重约70公斤,拥有机器人与乒乓两大领域巨头——新松机器人与中国乒乓球学院的纯正血统,具备得天独厚的技术优势。

在此基础上,庞伯特不断探索新技术,利用高通5G RB5机器人平台的强大AI算力,以及5G带来超大带宽、超低时延,让机器人经过多层的人工神经网络的训练,进行颠覆性创新,从而在速度、力度、准确度上都更接近于赛场上的对手。

据《新民晚报》报道,2020年7月,“庞教练”已经来到中国乒乓球学院和湖北黄石国家队训练基地。在现场,庞伯特一只手握着乒乓球拍,另一只手抛出乒乓球,还原了真人的发球动作,完成了一次接近赛场上的发球互动表现。

“一套训练下来,感觉仿佛在和一个真人交手,而且还是一个高手。”一位与庞伯特打球的体验者曾对钛媒体App这样表示。

庞伯特乒乓球机器人的出现,诠释了当机器人来到我们身边时,人机共生的无限可能性。而背后所使用高通5G RB5机器人平台,利用智能技术让机器能够赋能于人,这或许就是人们所期望“人机共生”的起点。

实际上,乒乓球陪练的枯燥性一直是业界“顽疾”。上世纪90年代,出现过一个叫“发球器”的物理设备,球一个个地从口子里机械地弹出。然而,在打乒乓球过程中,要求五要素:速度、力量、旋转、弧线和落点,这任何一点,都让发球器无法与人力媲美。

乒乓球队里来了个“庞教练”
乒乓球发球器

当前乒乓球运动存在以下几个亟待解决的问题:

  • 一是效率。助教为专业运动员喂球时,往往在速度、旋转、落点控制、频率等方面,难以达到高水平选手的训练需求;
  • 二是统一。助教容易出现疲惫、状态不佳等情况,就会直接影响速度、旋转等参数,影响训练特定技战术动作的一致性,同时,运动员也很难形成最佳的肌肉记忆;
  • 三是反馈。乒乓球是一项实时性非常高的运动,往往一秒之间几个来回,过快的球速与落点的不确定性,也导致教练往往只能凭借经验来反馈,很难通过量化来优化教学,一些特定动作也就无法有效分析和复现。

那么,庞伯特发球机器人是如何被训练成“教练”,从而顺利解决上述问题呢?

庞伯特背后的制造者是上海庞勃特科技有限公司,成立于2019年底。早期的庞伯特曾被装上了一款超大的高速相机,最大的图像分辨率在720P,这已经是当时业界最好的水平。但其对象是一枚枚小小的乒乓球,它在被摄入画面后,由于体积过小,辨识度差,造成处理上的困难。

要让庞教练的体态变得轻盈、灵活、算力和网络信号传输都完美结合,经过对比,庞教练最终选择了高通的最新RB5机器人技术方案。

2020年6月,高通发布了一个支持5G+AI的RB5机器人平台解决方案:利用高通强大的QRB5165机器人处理器,集成高通第五代Qualcomm人工智能引擎,可提供每秒15万次AI运算;通信方面,RB5集成了5G、Wi-Fi、蓝牙等通信模式,并且在其他方面RB5还具有相对体积更小、功耗更低的特性。

搭载RB5的庞伯特发球机器人,拥有“双目视觉”鹰眼系统,利用超低延时的实时数据采集,图像分析处理速度是传统人工智能算法的3-5倍以上。高通RB5机器人平台为乒乓球机器人所需的AI和机器学习功能提供快速连接和高能效推理,机器人通过双目摄像头进行实时动态捕捉,具备200Hz帧率高速捕捉图像,并支持基于轨迹的球轨分析、预测系统以及人体运动捕捉与分析系统。

AI技术在各类运动中的应用越来越广泛,例如用图像分析技术来分析运动员错误的技术动作,提高运动员动作的规范性和准确性等。在乒乓球项目上,则利用先进的计算机分析系统,对比赛中双方运动员的数据进行准确分析,了解运动员的技术、战术在比赛中的运用情况。

随着中国越来越注重科学技术在竞技体育中的运用,我们的优势项目会运用人工智能技术和先进的设施设备,来提升运动员的训练水平和比赛能力。

在2021高通技术与合作峰会上,世界乒乓球冠军丁宁也来到了现场,并且和庞伯特乒乓球机器人进行了一番对决,引起行业内的广泛关注。利用5G+AIoT技术,人们将在科技帮助下,可以更好地解决场景中的实际问题,从而拥抱智能。

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