Nature封面:机器人乒乓球干翻人类职业选手

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Nature封面:机器人乒乓球干翻人类职业选手
8644点击    2026-04-23 14:07

要说也真够逗的,索尼的机器人又开始找画面了。


搭了个乒乓球台子,直接找职业选手开干。


Nature封面:机器人乒乓球干翻人类职业选手


一台8自由度的机械臂,对战日本elite级选手5场3胜2负。


后面半年,陆续打赢了几位日本职业选手,包括2019年美国公开赛女单亚军平真由香(GPT说相当于国内省队主力),以及WTT世界排名第25位的木原美悠。


它打起来画面大概是这样的。


Nature封面:机器人乒乓球干翻人类职业选手


背后研究嘛,Nature也相当赏脸,直接给了个封面。


Nature封面:机器人乒乓球干翻人类职业选手


虽说伯克利去年就能让宇树G1和人类连拍106板了,港大Smash也能让G1在室外打乒乓球。


不过这里得老实说一句,HITTER和SMASH都不处理球的旋转,打的是陪练配合的平球,真扛不住职业选手那种旋转。Ace正经实打的,这个硬功夫人家确实做到了。


部分对战视频如下:


Nature封面:机器人乒乓球干翻人类职业选手


(完整幕后比赛视频可参考:https://www.youtube.com/watch?v=FrGq8ltb-_E)


这场球是怎么打的


规则全按国际乒联(ITTF)标准来,先到11分赢,场地都是正规比赛场地。


对手则分两档。


第一档是elite级,定义为至少10年训练、每周20小时以上的业余精英,5位(3女2男)。


第二档是职业,日本T联赛现役的两位,Minami Ando和曾根翔。


这些球员此前全都没见过Ace。没有针对性录像训练,没有定制策略,上场就打。


结果,2025年4月在东京打的那一轮。Ace对elite 3胜2负,13局里赢7局。


对职业选手0胜2负,7局里抢下1局。


还算不错。


Nature封面:机器人乒乓球干翻人类职业选手


论文提交之后,索尼没停手。


2025年12月又打了一轮,这次Ace赢下了平真由香。2026年3月又打了一轮,Ace赢下包括木原美悠在内的三位职业选手。


据SonyAI Director Peter Dürr说,这次Ace的出球更快、落点更贴近球台边缘、回合节奏也更紧凑。


Ace从看见球到挥出拍,端到端20.2毫秒。顶级人类球员,230毫秒。


相差十倍。


这是怎么做到的


Ace的整套系统拆成三块,看、想、做。


看这一块,9台APS相机摆在球台四周,每台配一块FPGA芯片,相机本地先做二维小球检测,只把压缩后的结果传到中央服务器,再做三维定位。


整套跑完10.2毫秒,空间误差3毫米。


Nature封面:机器人乒乓球干翻人类职业选手


但知道球在哪还不够,还得知道球怎么转。旋转决定球落台后会怎么反弹,决定你要怎么挥拍。


索尼的办法是用自家的事件相机(event-basedvisionsensor),传统相机像连拍,事件相机只在画面有变化的像素上报数据,天然低延迟。


配一套叫gaze control system的装置,三块可转镜片追着球走,一颗可电控变焦的长焦镜头让球一直清晰,三套从不同角度盯球上的logo怎么翻,算出角速度。


刷新率400到700Hz,平均误差24.8弧度/秒。


想这一块,是一个深度强化学习策略,每32毫秒(31.25Hz)读一次球和机械臂状态,输出动作。


Nature封面:机器人乒乓球干翻人类职业选手


训练算法是SAC(Soft Actor-Critic),很古典。


但有一个关键设计叫privileged critic,训练时给critic(评判者)喂仿真里的真值,给policy(决策者)只喂带噪声的传感器历史。


让老师看参考答案,让学生只能看模糊照片解题。学生被迫学会自己做传感器融合和轨迹预测,没人教它,它自己摸出来。


整套策略完全在仿真里训练,没碰过一个真球。部署到真机上直接就能用。


作者Peter Dürr自己承认这个路径他一开始不信,后来被结果打脸。


做这一块,机械臂是定制的,8个自由度(2个直线关节负责沿球台前后左右平移,6个旋转关节负责球拍姿态和速度),Scalmalloy合金3D打印,做了拓扑优化,又轻又稳。


Nature封面:机器人乒乓球干翻人类职业选手


末端是一片蝴蝶D05胶皮配VICTASZX-GEAROUT底板,跟日本职业选手用的套胶一个级别。球拍旁边还挂了个小杯子,单臂发球的时候托球用。


所有电机1毫秒同步一次,位置跟踪延迟不到5毫秒,最大挥拍速度对标职业选手正手强攻时的20米/秒。


看+想+做,加起来20.2毫秒。


One more thing


实话说,看到这篇Nature的时候,第一反应不是「好厉害」,是「索尼还在做机器人啊」。


二十年前,机器人的第一梯队毫无疑问是日本。


1999年索尼出AIBO机器狗,3000美元一只,20分钟卖光,卖了15万只。


Nature封面:机器人乒乓球干翻人类职业选手


2003年索尼又出QRIO,全球第一款能双足奔跑的人形机器人。本田的ASIMO跟各国政要握手敲钟,丰田的机器人会吹小号。


那时候美国人要看机器人,得飞东京。


然而,好景不长。


那会儿的机器人只能表演,不能干活。表演没法撑起研发成本,做成了科技花瓶,长此以往,自然是卖不动就砍。


2006年1月26日,索尼一天之内砍了AIBO和QRIO两个项目。


2018年ASIMO也停产。日本千叶县的光福寺,每年给报废的AIBO办超度法事,一次800只。


……


快进到2025年,全球人形机器人出货1.3万台,中国占90%以上,前六名全是中国公司,日本没有一家上榜。


机器人这件事,已经是中美的游戏了。


Ace的共同作者里,有一个人叫Hiroaki Kitano(北野宏明),索尼计算机科学实验室的CEO。


Nature封面:机器人乒乓球干翻人类职业选手


他正是当年AIBO的发起人,人称AIBO之父,QRIO也是他带出来的,RoboCup也是他搞的。


两个项目2006年被砍,他没走,熬了快二十年,熬到这篇Nature。


虽然形态上还是一台不会动的机械臂,虽然窗外的中国人形机器人已经在春晚上扎堆跑武术。


但能回到牌桌,可能已经很好了吧?


参考链接

[1]https://www.nature.com/articles/s41586-026-10338-5#MOESM1

[2]https://scholar.google.com/citations?user=027fc-oAAAAJ&hl=ja


文章来自于"量子位",作者 "henry"。

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