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乒乓球机器人展示了人工智能强大的“行为”能力。未来，随着乒乓球机器人的升级与成熟，将会助力运动员更好训练，助推乒乓球运动的普及。
前段时间，国际乒联发布的一条“史上最长乒乓回合”视频在网络上引发了球迷的广泛关注。视频中，专业球员和乒乓球爱好者利用球拍、锅铲、书本等不同的工具在不同的环境中接力回球，上演了一场趣味横生的乒乓大联欢。
如今，人工智能技术的运用更为乒乓球运动插上了想象的翅膀，拥有一颗智慧“大脑”的乒乓球机器人不断发起挑战，它会战胜乒乓球世界冠军吗？
助运动普及
2014年，德国乒乓球名将波尔迎战一台名为库卡的乒乓球机器人。面对机器人，这位前世界第一选手高接低挡，却只能依靠滚网球和擦边球紧追比分，最终险胜。虽然这场对决只是一段广告营销，彼时机器人的水平还不是很强大，但想象力的种子已在科研人员的心中种下。
上海体育学院中国乒乓球学院与新松机器人自动化股份有限公司合作，研制出两代庞伯特(Pongbot)乒乓球对打机器人。尽管对打机器人只有一条机械臂，但已经可以实现人机对战。同时，通过人工智能算法中的深度学习和强化学习模型，对打机器人能一边打球一边“钻研”对手的动作和击球方式，通过预测乒乓球轨迹拟定回球策略。
乒乓球奥运冠军邓亚萍曾在一档电视节目中与第二代对打机器人过招，分别从速度、力量和旋转等3个维度测试机器人的性能。从刚开始面对快攻时的“束手无策”，到最后已经可以成功接住难度较高的下旋球，一两百个回合交手下来，机器人展现了强大的适应和学习能力。“乒乓球机器人的潜力很大，不能小瞧。”邓亚萍说。
其实，机器人在医疗、汽车、化工、教育等领域已经有着广泛应用。在体育领域，也有公司生产过可以完成体操动作的机器人。参与了乒乓球机器人研发工作的上海体育学院中国乒乓球学院副院长任杰说，设计乒乓球机器人的初衷是利用科技手段助力运动员更好地训练，同时推动乒乓球运动的普及。
学习能力强
今年3月，庞伯特对打机器人的“兄弟”产品——发球机器人面世。发球机器人拥有两条机械臂，可以一只手出球，一只手执球拍击球。和传统发球机直接快速出球相比，发球机器人高度还原了真人发球动作，为运动员提供了观察“对手”的时间，锻炼了运动员的反应能力和对球的处理能力。
但要想做到高度拟人化，除了长得像、动作像之外，还要实现发球的多变。任杰介绍，发球机器人可以设置出球的不同旋转类型、落点，能通过球拍快换模拟不同的打法风格。“这样一套组合练下来，我感觉仿佛在和真人交手，还是一个高手!”一位体验者感叹。
发球机器人的“撒手锏”，是轨迹分析和动作分析功能。两台分布式双目视觉系统如同一双“慧眼”，及时捕捉球及运动员的运动轨迹，再加上人工智能算法这个“大脑”进行深度学习，及时调整技战术策略，一套“组合拳”让发球机器人“睿”不可当。
“如果打败人类围棋高手的‘阿尔法狗’向我们展示的是人工智能强大的‘思维’能力，那乒乓球机器人则展示了人工智能强大的‘行为’能力，体现工业自动化领域在精准识别、快速反应、灵活控制等方面的制造实力。”任杰说。
凭借对乒乓球运动的深刻理解，中国乒乓球学院在合作研发乒乓球机器人的过程中少走了不少弯路。发球机器人在设计初期时，被设定的出球速度很快，后来发现这超过了多数运动员的接受能力，不仅起不到锻炼效果，还增加了马达、电机等配置，完全没有必要。“技术研发要符合现实规律。”任杰说，“所以我们建议参照教练进行多球训练时的出球速度、频率和球的旋转对机器人进行调试。”
应用前景广
过去的乒乓球课，20个学生分享10张球台，如果老师逐一进行多球训练，一节课下来往往很难兼顾到所有学生。中国乒乓球学院训练部主任顾楠介绍，开学后学院将在课堂教学中投入10台发球机器人，通过个性化设置，每个学生都能在适合自己当前水平的模式下进行针对性训练。这样，老师就有更多时间指导学生。
机器人可以辅助教学，训练的对象可不可以也是机器人？中国乒乓球学院就让发球机器人和对打机器人成了“师徒”，前者用专业的训练模式，根据徒弟的进步水平灵活调整课程训练；后者快速学习不同的回球策略。
如果说对打机器人的目标是打败乒乓球世界冠军，那么发球机器人走的就是“亲民”路线，更适合一般乒乓球爱好者进行基本功练习。在未来，除了日常教学外，发球机器人还可以走进社区健身中心、乒乓球俱乐部等。有了这样一台机器，一人也能打球，设定好相关数据，就可以来一场酣畅淋漓的对决。
任杰畅想，未来借助5G和AR(增强现实)等技术，机器人或许也可以实时同步线上另一端参与者的动作，实现乒乓球比赛的“云约战”，让打乒乓球突破时空的限制，变得更有趣。上海体育学院中国乒乓球学院院长施之皓希望，通过人工智能技术与乒乓球运动的结合引领世界乒乓球运动的发展潮流，同时，在对乒乓球机器人相关产品不断升级的过程中，将更多的技术创新运用于乒乓球高层次人才培养上。
《 人民日报 》( 2020年06月20日 07 版)
当德国制造与中国制造碰撞时，会带来什么样的火花？
首届中国国际进口博览会5日正式开幕后，有“最重最贵最大”展品集中地之称的“智能及高端装备馆”备受瞩目。
第一财经记者前往探访，不时听到展馆中传来“好球”的喝彩和欢呼声。循声而去，原来，在德国库卡集团（KUKA）的展台上，前世界冠军蒂姆·波尔正在大展球技，人群把展台围绕得水泄不通。
这位昔日的乒乓球世界冠军、被喻为中国乒乓球男队最难缠的对手的波尔已38岁高龄，但仍不减当年风采。如今，他还有另外一个身份：库卡的形象代言人。
这一切还要追溯到2014年。那一年，库卡发明了一款会打乒乓球的机器人。他们请了世界冠军波尔和机器人来场“人机大战”。在这场激战中，机器人最终以11∶9的战绩获胜。
波尔告诉第一财经记者，“与机器人打球，并不能掉以轻心，你必须把它当个真正的对手，必须认真地回旋、搓球、拉弧圈等。尽管最终我输了，我还是很喜欢这个对手。”
尽管在智能及高端装备馆不时能见到庞大的机器，但随着制造业向智能制造方向转型，“大家伙”们反而不再冰冷。
早在1986年，中国国内出现了首个应用于制造业的工业机器人——它来自德国库卡。而接受第一财经采访的多位德国企业负责人均认为，通过展示最前沿的技术解决方案，德国积极分享在高端制造领域的经验，助推中国制造业的转型。
紧跟未来趋势：无人驾驶、新能源
“我参加过很多展览会，但这个展会与众不同，是个全新的展会。”打球的间隙，波尔接受第一财经记者采访表示：“这个展会汇聚了许多不同行业的不同的企业，对我来说也是大开眼界。”
尽管库卡集团并没有把这位机器人乒乓选手带到此次进博会上，但在库卡展台，依旧不乏亮眼产品。
库卡机器人（上海）有限公司首席执行官王江兵拿着一个类似于奥斯卡奖杯的机器手臂展示给记者，“这是我们机器人流水线生产的”。而且，王江兵指着这款机器人手臂的底座表示，上面可以个性化地打印自己的签名或祝福等。
“其实，在库卡的站台上展示的不是一台台的新机器设备，而是工业发展的未来趋势。”王江兵说道，“库卡在自动化基础上，很早就把工业4.0基础融入其中。”
用他的话来说，库卡此次展示的是一个迷你、动态、简化的智能工厂，体现的是如何把大数据融入整个生产过程。从最早的订单需求输入，比如在机器人模型上印上什么样的字体，到自动化的仓储系统的取料、送到机器人生产线，十几台机器人模拟整个制造机器人的流程，把工业上大量使用的安装、调试、拧螺丝、打印、喷涂等技术，都在这条生产线上加以体现。最终，通过激光打印个性化的名字，把成品送到客户的手中。
而在德国工业“隐形冠军”永恒力叉车的展台，第一财经记者看到多款叉车在模拟拣选、取物的场景，尽管这些叉车体积庞大，但运作起来却不失轻巧。
永恒力集团中国区总经理白大平告诉第一财经记者，此次永恒力带来了三款亚洲首发的高科技产品，即无人驾驶的窄向道堆高拣选车、垂直的搬运车，以及永恒力首先推出的嵌入式锂电池叉车。
所谓嵌入式，就是整块锂电池与车体设计完全贴合，更节省车身空间、扩大驾驶员视觉范围。白大平强调说，“这样会极大地节约空间，改善驾驶员的视野，把更多的视野空间留给对货物的关注。这也是新能源叉车的亮点，可以集中展示现有的科技水平与新能源的解决方案。”
在永恒力展台的另一边，第一财经记者看到了一款名为“跟屁虫”的平面智能拣选车。据白大平介绍，此款拣选车能智能地感知到操作工的运动方向与工作节奏，做到自动跟随，形影不离。
“永恒力此次的展示都是朝着立体空间、无人驾驶、新能源等新的方向所蕴含的技术概念与解决方案。”白大平说道。
在展馆内，第一财经记者还看到一台“巨无霸”机床：来自德国瓦德里希科堡机床制造有限公司的“金牛座”龙门铣。这座长20米、宽10米、高8米，占地面积达200平方米，总重近200吨的龙门铣首次走出欧洲。
瓦德里希机床厂是全球最大的高精度重型机床制造商之一，产品以质量可靠、性能卓越和高精度著称于世。这台“金牛座”龙门铣，精度更是可以控制在4微米（人的头发直径一般在40~90微米），效率也能达到传统机床的3倍。
为中国制造业注入活力
除了为此次进博会带来各具特色的德国制造，德国企业也有自己的期待。
王江兵告诉第一财经记者，此次参加进博会，并不是遵循以往展会的模式为了获得订单或客户而来，而是希望让更多的客户与决策者通过智能工厂的展示，在了解库卡之余，也接触与收获更具前沿技术的解决方案。
“我们希望德国研发出的技术与应用，能在第一时间让中国的客户受益，使中国的客户也走在技术的最前沿。”王江兵说道。
对企业本身来说，进博会是个巨大的展示与交流平台，但白大平表示，“我们更期待与中国制造行业的同仁进行理念上的交流。”
在白大平看来，中国实业正处于“中国制造”向“中国智造”转型升级的阶段，产品与服务的价值体系的重塑非常有必要，“唯有改变‘低价者得’的竞争格局，中国制造业才会注入更长久的创新与活力。”
两位德国企业的负责人都特别关注中国国家主席习近平在5日进博会开幕式上的讲话。他们认为，更开放的市场有助于德国企业助力中国制造业的转型。“习主席提到中国市场是片大海。大海广阔，机会很多。库卡对中国市场怀着巨大的期望与重视，我们很激动。”
王江兵说道，“进一步理解，大海也不全是风平浪静的。所以，作为企业，必须时刻研发新产品，提高效率、降低成本，提高抗击风险的能力。”
白大平也表示，习主席的讲话是对未来中国以及世界经济发展注入的信心，相信会激发更多经济发展的活力。
王江兵透露，库卡今年在上海的机器人工厂已经扩建完成，产量能提高一倍以上。另外，库卡与最大股东美的集团（000333.SZ）正在广东的顺德建设新工厂，预计年底建成、明年初投入生产，“届时将专门生产针对中国市场的新产品，将更加接地气了”。
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