当前位置:

首页 > 硬件相关 > 首次战胜高水平人类选手!打乒乓球的机器人来了

首次战胜高水平人类选手!打乒乓球的机器人来了

索尼AI研发的乒乓球机器人Ace首次在标准比赛中击败高水平人类选手。它通过事件相机捕捉旋转,结合仿真强化学习训练策略,实现高速感知与决策,能稳定回击高速旋转球,展现了反应与稳定性优势。这标志着AI感知-决策-控制能力走向物理世界,有望拓展至更广泛现实场景。

一个机械臂,对面站着人类高手,中间隔着一张标准乒乓球台。球飞过来,速度快到肉眼只能看见一道白影。0.3秒,机械臂动了,球被稳稳打回去。几个回合下来,球落地了——机械臂赢了这一分。

这个看起来有点简陋却速度飞快的家伙叫Ace,来自索尼AI。它可不是普通的表演机器人,而是第一个能在标准比赛中击败高水平人类选手的乒乓球机器人,这项成果刚刚登上了《自然》杂志。

过去的乒乓球机器人,打的往往是高度简化的“模拟赛”:用发球机代替真人发球、缩小球台面积,甚至禁止对手打旋转球。而Ace进行的是实打实的标准比赛:标准场地,真实规则,对战人类精英选手。

这件事的意义,远不止“机器人会打乒乓球”这么简单。

乒乓球比赛,到底难在哪里?

或许你会觉得,AI既然能在棋盘和游戏世界里所向披靡,打乒乓球应该也不在话下。但这其实低估了现实的复杂性。棋盘和游戏画面再复杂,终究是数字世界的事。屏幕里的棋子不会因手抖而掉落,游戏角色也无需担心关节撞到桌子。

真正的挑战,是让AI走进物理世界。而乒乓球,几乎把机器人最头疼的几件事叠加在了一起。

第一是快。高水平比赛中,球速可以超过每小时100公里,来回之间不到半秒,也就是眨眼的功夫。第二是旋转。一个球带不带上旋、下旋或侧旋,会彻底改变其飞行轨迹和落台后的反弹方式;同样的挥拍动作,面对不同旋转的来球,结果可能天差地别。

第三是对抗性。对手不会按固定程序出牌,而是在不断试探你的弱点。回球总是落在左边,他下一板就会盯着你的右边打。这种实时、有针对性的博弈,比任何预设的训练场景都要复杂得多。

第四是物理约束。机械臂有惯性,有速度极限,有关节活动范围的限制,还得时刻避免撞到桌子甚至自己。即便AI已经算出了“完美动作”,也必须确保这个动作在现实中能够被执行。

把这四件事放在一起,就不难理解为什么乒乓球机器人如此难做。它要求感知、决策、控制这一整条链路,在极短时间内实现无缝配合。

Ace 是如何做到的?

Ace的解决方案,可以粗略理解为三层架构:看、想、动。

“看”:捕捉高速与旋转

Ace使用多台普通相机来定位球在三维空间中的位置,同时用一种特殊的“事件相机”来估计球的旋转。

事件相机和常见的摄像头工作原理截然不同。普通摄像头是一帧一帧拍摄,就像每秒截图60次。但对于高速运动的物体,这种方式有两个致命问题:一是延迟,从拍下到处理总有时间差;二是运动模糊,球动得太快,在一帧画面里已经拖出残影,细节难以辨认。

事件相机则让每个像素点独立工作,哪里的亮度发生变化,哪里就立刻上报一个“事件”。你可以把它想象成一群时刻值班的哨兵,不是定时集体汇报,而是一有风吹草动就立即喊话。这种机制的时间分辨率,比普通相机高出好几个数量级。

通过捕捉球面亮度变化的细微模式,再经由算法反推出旋转的方向和速度,Ace得以“看清”高速来球究竟是怎么转的。

“想”:在仿真中无限试错

工程师不可能为无数种速度、旋转和落点的组合,逐一编写死板的动作规则。取而代之的是强化学习:让Ace在仿真环境里反复练习,通过试错来学习“面对这样的来球,如果我想把球打成某种落点和旋转,应该怎么挥拍”。

整个学习过程完全在虚拟世界中完成,这让机器人可以“死”无数次——撞桌子了,重来;球没接住,重来;动作太慢,重来。若在真实世界如此试错,机器人早就撞坏了,时间成本也无法承受。等到在仿真中学得差不多了,再把策略迁移到真实的机械臂上。


乒乓球机器人的“超级大脑”丨Sony AI

“动”:将理想转化为可行动作

即便策略网络已经决定了“要这么打”,也不能直接把一个理想动作硬塞给机械臂。因为理想动作可能要求机械臂在0.1秒内完成大幅度挥拍,但电机和关节的物理极限做不到;或者理想轨迹会导致关节撞到桌沿。

Ace的做法是,将策略输出先映射成一个短时间窗口内的目标,再交给轨迹优化和安全模块,生成真正可执行的连续运动。简而言之,AI负责指明方向,控制系统负责在现实中落地。


ACE的机械臂有8自由度,回球速度可达19.6米/秒丨Sony AI

这三层紧密配合,从看见球到打出球,整个流程被压缩在不到半秒。而且这不是一次性动作,而是要在一场比赛中连续执行几十次、上百次,每次都不能有大的失误。

它到底打得怎么样?

Ace与5位球龄超过10年的精英级选手进行了比赛,赢下了其中3场。在与2位职业选手的对决中均告失利,但拿到了一局胜利。重要的是,它能稳定回击高速和高旋转来球,这表明它的得分并非依靠运气或偶然性。


Ace今年4月对战了5位精英选手和2位职业选手。在更早的比赛中,曾与日本排名前10、世界排名64的吉村和弘切磋(并输了)。

有意思的是,Ace的球风与人类截然不同。例如,面对极速来球时,人类的本能反应是后撤以争取时间,但Ace可以在不退台的情况下守住原位。

人类高手更常依靠猛烈的上旋和速度直接压制对手,一板质量极高的球往往能直接得分。Ace的优势则更多体现在稳定性上——它能稳定回球,不会因体力不支而导致动作变形,在高速对抗中能维持较高的成功率。你很难用一板“爆冲”直接打死它,但它也很难用同样的方式直接打死你。

这恰恰反映了机器人与人类各自的优势所在。人类的优势在于爆发力、创造力和临场战术变化;机器人的优势则在于动作的一致性、反应速度和不知疲倦的稳定性。

当然,Ace仍有明显的短板。最直观的就是,它还无法战胜真正顶尖的职业球员。此外,人类高手不仅在回球,更在读对手、设陷阱、进行节奏变化,而Ace目前尚无法完成这类复杂的战术博弈。

论文作者自己也指出,未来的重要方向包括更强大的人类对手建模,以及能够从真实互动中持续改进的在线学习能力。

让机器人打乒乓球,重要吗?

如果只关心“机器人会不会抢走人类的体育冠军”,那这项研究或许没那么激动人心,毕竟Ace目前连世界排名64的选手都还打不过。

但它让我们窥见了一种新阶段的AI:它不再只蜷缩于数字空间中进行推理,而是走进物理世界,以接近人类极限反应速度的节奏,与人进行实时互动、对抗与调整。这类能力一旦成熟,其影响绝不会仅仅停留在球桌边。

不妨想象一下服务机器人的场景。你在厨房忙碌,机器人在旁协助。你说“把那个碗递给我”,机器人需要理解你指的是哪个碗,判断你当前的姿势和位置,然后用合适的速度和角度将碗递到你手边——动作不能太慢让你等待,也不能太快吓你一跳,更不能撞到你的手。这一切,都需要高速、精准的感知-决策-动作闭环。

乒乓球,只是第一个足够直观、也足够困难的测试舞台。下一个舞台会是什么,目前尚不得而知。但可以确定的是,通往现实世界智能体的大门,已经被推开了。

本文内容来源于互联网,如有侵权请联系删除。
作者最新文章
硬件相关 机器人
相关文章 更多
荣耀MagicOS 11发布计划与Agent Harness架构解析
荣耀MagicOS 11发布计划与Agent Harness架构解析

荣耀MagicOS 11定于9月15日发布,作为行业首个商用系统级Agent Harness架构的操作系统,Magic 9系列将首发搭载。新版YOYO支持最长上百步长程任务及40余项条件触发,10月开启Beta预览版招募。

华强北手机全线涨价:涨幅400-1500元,存储成本推高售价
华强北手机全线涨价:涨幅400-1500元,存储成本推高售价

华强北销售商反馈,年初以来主流手机品牌基本全线涨价,涨幅最低400元,最高达1000-1500元。涨价主因是全球存储芯片及电容等元器件成本上升,运行内存与机身存储价格涨幅超100%。尽管整体市场承压,国产折叠屏手机1-8月销量约450万台(新形态超135万台,同比增29%),AI手机成为厂商发力重点。

索尼WH-1000XM4C发布:复刻经典折叠设计并升级现代接口
索尼WH-1000XM4C发布:复刻经典折叠设计并升级现代接口

索尼发布WH-1000XM4C头戴式降噪耳机,复刻了XM4的经典四向折叠便携设计。该机型在保留QN1处理器和30小时续航的基础上,全面升级了USB-C高速充电、无损音频直连、蓝牙多点连接及AI降噪通话功能,旨在满足对便携性有极高要求的用户群体。

OpenAI GPT-6 Astra 自主通关《传送门》:技术原理与实验成本解析
OpenAI GPT-6 Astra 自主通关《传送门》:技术原理与实验成本解析

OpenAI GPT-6 Astra 模型通过 MCP 协议与 SourcePauseTool 控制《传送门》游戏,完成 3336 次工具调用并自主通关。实验耗时约 24 小时,API 成本约 571 美元,展示了多模态 AI 在 3D 解谜领域的突破性进展。

AI重构企业业务架构:超聚变“智企”范式核心解析
AI重构企业业务架构:超聚变“智企”范式核心解析

本文解析超聚变在2026数博会发布的“智企”范式,重点阐述如何通过Token生产平台(Token Factory)与企业业务本体建模,实现从简单AI工具调用到企业应用架构系统性重构的演进。文章详细拆解了智能体编排、数字孪生及生态协同等关键技术路径,为AI时代企业数字化转型提供可落地的参考方案。

南邮光擎智算团队:GaN基Micro-LED光计算芯片从理论到流片的突破
南邮光擎智算团队:GaN基Micro-LED光计算芯片从理论到流片的突破

南京邮电大学“光擎智算”团队联合南京大学,攻克GaN基Micro-LED器件技术,成功搭建实验室级光计算验证系统。团队自主研发的5×5 Micro-LED光电计算阵列芯片已进入流片封装阶段,实现了图像识别等算力任务验证,推动光计算技术从理论走向工程落地。

微软推出Project Zenith:面向Windows 11开发者的AI硬件加速方案
微软推出Project Zenith:面向Windows 11开发者的AI硬件加速方案

微软于9月5日推出Project Zenith,旨在为Windows 11开发者提供更高效的AI开发体验。该项目目前仅支持配备超过64GB统一内存及250GB/s内存带宽的特定硬件,首发适配AMD Ryzen AI Halo设备。通过此项目,开发者可在本地运行参数超过300亿的AI模型,后续将分阶段扩展至更多合作伙伴设备。

贵州省住建厅与贝壳集团签署旅居战略合作:五大维度落地方案解析
贵州省住建厅与贝壳集团签署旅居战略合作:五大维度落地方案解析

9月3日,贵州省住建厅与贝壳集团在贵阳签署《旅居产业发展战略合作框架协议》,旨在打造全国旅居样板。合作涵盖平台建设、标准共建、人才培育、存量资产盘活及品牌推广五大维度,依托贝壳近600家门店及4000余名经纪人资源,强化贵州旅居服务供给,促进房地产市场平稳健康发展。

上海链家安住APP:业主主动卖房功能与成交数据解析
上海链家安住APP:业主主动卖房功能与成交数据解析

本文解析上海链家推出的“安住APP”功能,该工具允许业主在贝壳/链家挂牌后主动管理房源。通过实时查看销售进展、发送看房邀约及获取AI策略,业主可缩短成交周期。数据显示试点期间平均成交7天,最短1天。适用于希望提高信息透明度、主动参与卖房过程的业主。

打破流量垄断,让平台经济释放普惠红利
打破流量垄断,让平台经济释放普惠红利

2026年6月工信部等七部门印发《促进平台经济大中小企业协同发展行动方案》,明确平台经济是数字技术赋能的实体经济。针对流量垄断与“数字租金”问题,专家主张治理重心应从静态整改转向推动平台能力向中小企业外溢,通过算法透明、接口开放及数据可迁移,打破封闭生态,实现创新与规范并重的高质量发展。

查看更多
精品专题 更多
装机必备
装机必备

正软商城装机必备专区,精选办公、浏览器、安全防护、影音播放、压缩解压、设计创作和系统工具等电脑常用正版软件,帮助用户快速完成新电脑软件配置。

Windows
Windows

正软商城Windows软件专区,汇集适用于Windows电脑的办公、设计、安全防护、影音播放、开发工具和系统优化软件,提供软件介绍、系统要求、正版授权及购买下载服务。

macOS软件
macOS软件

正软商城macOS软件专区,精选适用于Mac电脑的办公、设计、影音、效率、开发和系统工具,提供软件功能介绍、macOS兼容版本、正版授权及购买下载服务。

Mac软件 更多
灵活计算器
灵活计算器
macOS/iOS/Android

灵活计算器是一款笔记式算数应用,支持实时计算、动态关联和云端同步功能。记录、整理和输出之间的过渡会更自然,适合长期写作、做笔记或持续沉淀个人内容。

赤友清理大师
赤友清理大师
macOS

赤友清理大师是一款为 Mac 设计的智能清理优化工具,可精准扫描垃圾、大文件、重复文件等,释放磁盘空间。做扫描整理、文字提取和表格转换时,它能把识别后的处理步骤接得更顺,资料录入这类场景会省下不少时间。

极度公式
极度公式
Windows/macOS/Linux

极度公式是一款跨平台专业LaTeX公式识别编辑软件,支持OCR公式识别和多平台编辑。和使用说明,避免使用,享受完整功能与稳定支持。做扫描整理、文字提取和表格转换时,它能把识别后的处理步骤接得更顺,资料录入这类场景会省下不少时间。

WINDOWS 更多
Windows 10
Windows 10
Windows

Windows 10 是一款微软推出的经典操作系统,拥有硬件兼容性与多任务处理能力。它更偏向把系统状态查看和常用调节动作放在一起,适合需要持续观察和微调设备状态的场景。

极度公式
极度公式
Windows/macOS/Linux

极度公式是一款跨平台专业LaTeX公式识别编辑软件,支持OCR公式识别和多平台编辑。和使用说明,避免使用,享受完整功能与稳定支持。做扫描整理、文字提取和表格转换时,它能把识别后的处理步骤接得更顺,资料录入这类场景会省下不少时间。

密码键盘
密码键盘
Windows/macOS/iOS/Android

密码键盘是一款兼具安全性与便捷性的高效密码管理器。日常使用里的持续防护和信息管理会更突出,适合把安全控制放进长期使用流程中的场景。