体育科技·案例 |Forpheus——乒乓球教练机器人｜CES体育科技系列（6）
中国国际体育用品博览会时间:2020-10-14点击:
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每年在拉斯维加斯举办的CES国际消费电子展对广大读者来说应该都不陌生，各大消费电子品牌都会借机推出极具创新和价格感人的新产品。随着科技在体育领域的广泛应用，CES在2018年专门设立了体育展区Sports Zone，加上此前长期设有的健身可穿戴技术主题和数字健康主题，CES已成为了一个观察体育科技最新商业化和产品化成果的绝佳窗口。道口体育评论将通过CES体育科技系列回顾近几年在CES亮相的杰出体育科技案例，希望能为读者提供启发。
日本电子公司欧姆龙(Omron) 公司发明了一款名为Forpheus 的一台乒乓球训练机器。这台机器使用人工智能，不是为了在乒乓球比赛中打败人类，而是为了帮助人类在训练中提高竞技水平。Forpheus 使用人工智能来确定对手的技能水平，然后根据对手的技能水平实时调整自己的表现，在比赛中根据对手的情况增减自己的能力。
欧姆龙认为，人类正在进入与机械相互“融合”的阶段。在这一阶段，机械广泛融入社会之中，人类通过获取机械的支持使自己的能力和可能性得到拓展。像乒乓球机器人Forpheus 这样能够激发人类能力和可能性的机械将在各个领域中不断诞生。
欧姆龙的Forpheus 作为首个被吉尼斯纪录认定为“全球首台乒乓球教练机器人（Firstrobot table tennis tutor）”，诞生于2013年。通过集结欧姆龙的传感与控制技术，Forpheus 在各大展会上都显示了它精湛的乒乓球技术。Forpheus 为世人展现了一个以机械激发人类能力、实现人机“融合”的世界。人们可以通过乒乓球对打来体验欧姆龙所谋求建立的人与机械的未来。
在安装有两台摄像头之下，Forpheus 可以在1/1,000秒内控制击球的时机与方向，通过预测乒乓球的运动轨迹，包括：球速、旋转速度、旋转方向等几个数据，从而计算出自己应该让球拍以什么角度在哪个点回击，误差仅几厘米。
“我们试图展示的是我们的愿景，”欧姆龙集团代表Mike Chen在CES上表示。“这是我们对人与机器，或人与技术和谐相处的愿景。” 欧姆龙的目标是创造人机相互融合的社会，因此Forpheus会与人类共同完成一个目标：持续的乒乓球游戏。Forpheus通过摄像机的分析，1秒钟内可以捕捉到80次击球影像，并以此推断出对手的击球速度以及旋转路线来预测乒乓球的运动轨迹。如果对手是一名初学者，它便会打出能够让对方容易接到的弧线慢球等球路。
左右的两个摄像头可以使Forpheus像人眼一样立体地识别乒乓球，并可以以1秒钟80次的速度捕捉到来球。另外，Forpheus中央部分又增加了一个摄像头。它可以捕捉人体骨骼信息，识别球手的特征，从而判断对方是高手还是初学者。
Forpheus能够以1秒钟80次的速度计算出乒乓球的速度和旋转，对轨道做出高精度的预测。 对打的球手发球之后，Forpheus 会在瞬间之内计算出轨道（红色轨道），并将球拍移到轨道上容易击打的位置，进行回球。另外，Forpheus还会自己计算击球的轨道（蓝色轨道），选择适当的回球速度和位置以便让对手更容易接到球，比如说，为初学者打出一记弧线球等。
Forpheus能够通过对打来记住人的特征。通过人体信息、球的轨迹、球拍挥舞方式等对球手的水平进行判断，并基于自己积累的数据改变回球方法，选择更为适合个人的实际情况的方式进行对打。另外，虽然对于人类来说有些控制和调整因为身体局限难以做到，但Forpheus通过运用AI的深度学习技术，成功地把回球精度提高到了±5cm。Forpheus目前仍只是欧姆龙公司的新概念科创产品，并不对外发售。
来源：体育金融研究中心
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