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人机最佳默契

最初阶段,乒乓球机器人甚至连一个球也无法击回

乒乓球机器人的开发项目启动后不久欧姆龙工程师就能够依据传感器和控制器的计算,控制机器挥拍。

不过,虽然进行了多次尝试, 机器人总是无法将球击回,甚至接不到球。如果是两人对垒,很容易完成连续对攻,而人与机器的对决则需要高水平的技术才能实现。

过程是这样的。首先,传感器检测到有球打过来,然后计算出如何击回。控制器再根据计算数据控制机器人击球。这种控制必须是极其精准的,要在1/1,000秒给出回球方案,整个对攻才能完成。

柴田工程师(Yoshiya Shibata)负责开发乒乓球机器人,他回忆说开发过程中最困难的部分是找出机器人击不到球的原因。

我们不能确定问题是由于击球位置或者时间的计算方面出现偏差,从而给出了错误的击球命令。另外在指令发出和机器人行动之间还有一个时间差。由于乒乓球始终不停地在移动,在1/1,000秒的时间精度内出现的问题,想找出原因是极具挑战性的。"

一台能计算出合理击球位置的机器人

乒乓球机器人的最大特点是它要与人类共同完成一个目标:持续的乒乓球游戏,并通过计算判断如何实现这一目标。

要实现这一目标,最重要的是让机器检测到人的位置并采取合理的动作。乒乓球机器人要掌握(定位)对手的站位和球拍的位置,三维地分析并预测球的运动轨迹。基于这些数据,机器人完成高速和高精度的计算并实施控制。只有这些步骤在1/1,000秒的时间内完成并精准同步,机器人才不会失球。

通过精确控制,对手如果击出一个慢球,机器人就回一个慢球;如果对手打出一个快球,机器人也回击一个快球;无论对手是大人还是孩子,机器人总能打出让对方接得住的球。

柴田接着说:"即使一个球员打出一个坏球,球的轨迹让机器人无法回球,那么机器人将完全张开手臂以示挽回一个坏球。毕竟,直接无视坏球,就太没有体育精神了,不是吗?"(笑)

欧姆龙的工程师认为, 将合作的功能植入机器,使机器真正成为对人类有益并值得依赖的伙伴。

我们希望实现人与机器的和谐默契,让先进的技术为人类提供更广泛的服务

以投球机为例,它向投手抛出一个球。

许多这样的机器只会不停地抛球,即便击球手正在系鞋带,还没有准备好。所以当我们需要系鞋带时,为了避免机器持续抛球,必须先按下暂停按钮或者离开击球位置。

实际上,我们今天享受到的自动化带来的便捷,仍然缺乏对用户全面的考虑,同时也很少与用户进行合作。

"但在不久的将来,人们只需简单地告诉机器他们想要机器做什么,就可以控制各种各样的设备。我们将努力推进人与机器之间的配合,使复杂的逻辑易于操作"柴田总结道。

欧姆龙工程师将继续挑战自我,创造一个"人机默契"的光明未来。

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