這是一場特別的乒乓球比賽：雙方選手是一台智能機器人“小丘”，和它的“生父”之一、上理工機器智能研究院研究院講師季雲峯。11月26日，在上海理工大學，經過吉尼斯世界紀錄現場認證，“小丘”憑藉6241次的成績，創造了“乒乓球人機對戰中連續對打次數最多”的世界紀錄。
0.5秒快速反應，超強穩定性連續對打兩個多小時
正手擊球、反手擋球、快速殺球……“小丘”能在0.5秒內完成識別、預測、判斷、控制等一系列動作，並且在與季雲峯對打的將近2個小時中。表現出了極強的穩定性。
或許有人會説，我家社區就有“會打乒乓球”的機器人，然而，目前市面上的類似產品都是固定機位發球或者生硬回擊球，難以實現“真正”的人機對打。為何“小丘”機器人能收放自如、成為乒乓球對打“高手”呢？原來，這都源於團隊在結構設計、算法、視覺、控制等多方面開展的創新研究。
為了讓“小丘”能精準且快速地識別來球，團隊創建了創新高速雙目視覺系統。相對於傳統圖像處理方法，該系統能夠以1秒鐘250次的速度計算出乒乓球的位置和速度，大大提高了對乒乓球三維定位跟蹤以及飛行軌跡的精準預測。
為了配合該系統，研究團隊將六台攝像機兩兩分組分置於各側，分別承擔起球體空間定位、人體動作識別和小球轉速識別的任務，為系統這一指揮中樞提供信息來源。
在賦予“小丘”“眼觀六路”功能的同時，還得讓它臂膀靈活、收放自如，為此團隊把雅克比矩陣關節空間軌跡規劃、五次多項式控制速度和加速度等理論應用到控制系統之中。
陪練機器人前景廣闊，為亞健康人羣定製“運動處方”
據瞭解，“小丘”是在張建偉院士的指導下，在研究院師生的幫助支持下，由季雲峯帶領數名新工科學生研製出來的。
“‘小丘’目前比較適應我的打球習慣，可能換個陌生人會需要重新磨合。不過，它是一個具有自主學習能力的機器人，長時間對打可以存儲使用者的數據並逐步適應使用者的打球習慣。”季雲峯告訴記者，相比同類進口產品，“小丘”的樣機造價僅10萬元，“接下來，我們還計劃給‘小丘’加入心率血氧體徵採集、康復訓練計劃制定、個性化康復訓練等功能，為亞健康人羣定製‘運動處方’。”
他表示：“我們希望讓研究院此前自主研發的雙足機器人‘小貝’與‘小丘’‘合體’，打造出既能平穩雙足行走又能靈活地在乒乓球枱前打球、陪練的機器人。”
作者：儲舒婷
編輯：張鵬
責任編輯：樊麗萍
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