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    首頁(yè)>科技研發(fā)>Omron Story>乒乓球機器人秀神技 人類(lèi)與機械相互融合新紀元即將開(kāi)啟

    乒乓球機器人秀神技
    人類(lèi)與機械相互融合新紀元即將開(kāi)啟




    歐姆龍認為,我們正在進(jìn)入人類(lèi)與機械相互“融合”的階段。在這一階段,機械廣泛融入社會(huì )之中,人類(lèi)通過(guò)獲取機械的支持使自己的能力和可能性得到拓展。像乒乓球機器人FORPHEUS*這樣能夠激發(fā)人類(lèi)能力和可能性的機械將在各個(gè)領(lǐng)域中不斷誕生。


    歐姆龍的FORPHEUS作為首個(gè)被吉尼斯紀錄認定為“全球首臺乒乓球教練機器人(First robot table tennis tutor)”,誕生于2013年。通過(guò)集結歐姆龍的傳感與控制技術(shù),FORPHEUS在各大展會(huì )上都顯示了它精湛的乒乓球技術(shù)。FORPHEUS為世人展現了一個(gè)以機械激發(fā)人類(lèi)能力、實(shí)現人機“融合”的世界。人們可以通過(guò)乒乓球對打來(lái)體驗歐姆龍所謀求建立的人與機械的未來(lái)。




    1/1,000秒 定位精準的FORPHEUS


    一開(kāi)始,FORPHEUS連一個(gè)球都接不到。這是由于擊球位置或者時(shí)間的計算方面出現偏差,從而給出錯誤的擊球命令。另外在指令發(fā)出和機器人行動(dòng)之間還有一個(gè)時(shí)間差——1/1,000秒。即,必須在1/1,000秒做出回應。


    通過(guò)反復的試驗和調整,FORPHEUS終于做到了!在安裝有兩臺攝像頭之下,FORPHEUS可以在1/1,000秒內控制擊球的時(shí)機與方向,通過(guò)預測乒乓球的運動(dòng)軌跡,包括:球速、旋轉速度、旋轉方向等幾個(gè)數據,從而計算出自己應該讓球拍以什么角度在哪個(gè)點(diǎn)回擊,誤差僅幾厘米。




    人機融合 與你互動(dòng)對打的FORPHEUS


    歐姆龍的目標是創(chuàng )造人機相互融合的社會(huì ),因此FORPHEUS會(huì )與人類(lèi)共同完成一個(gè)目標:持續的乒乓球游戲。FORPHEUS通過(guò)攝像機的分析,1秒鐘內可以捕捉到80次擊球影像,并以此推斷出對手的擊球速度以及旋轉路線(xiàn)來(lái)預測乒乓球的運動(dòng)軌跡。如果對手是一名初學(xué)者,它便會(huì )打出能夠讓對方容易接到的弧線(xiàn)慢球等球路。



    當你看到FORPHEUS,并與它進(jìn)行互動(dòng)時(shí),就會(huì )感受到來(lái)自它身上源源不斷的智能力量。這個(gè)看似堅硬的機器人,無(wú)論是手臂、眼睛,甚至球網(wǎng)都非常靈活。這,都是歐姆龍傳感&控制的結晶。



    讓“人類(lèi)與機械共同成長(cháng)”的歐姆龍最新技術(shù)
    “FORPHEUS”的絕技


    FORPHEUS是一款能夠讓人們在享受連續對打的樂(lè )趣的同時(shí),提高乒乓球技巧的機器人。


    第三代FORPHEUS除了原有的可根據球手發(fā)球的軌跡和強度來(lái)控制回球的功能之外,還借助AI(人工智能)技術(shù)掌握了新的絕技,實(shí)現了“機械與人類(lèi)的共同成長(cháng)”。


    它可以在記住球手的特征和球的軌跡的基礎上,通過(guò)連續對打來(lái)提高球手的水平。


    它還可以通過(guò)對打實(shí)現人與機械“融合度”的可視化,從而激發(fā)球手的斗志,進(jìn)一步促進(jìn)人的成長(cháng)。



    絕技①
    可以立體捕捉來(lái)球、識別球手的3只眼

    左右的兩個(gè)攝像頭可以使FORPHEUS像人眼一樣立體地識別乒乓球,并可以以1秒種80次的速度捕捉到來(lái)球。另外,FORPHEUS中央部分又增加了一個(gè)攝像頭。它可以捕捉人體骨骼信息,識別球手的特征,從而判斷對方是高手還是初學(xué)者。


    絕技②
    可以感知乒乓球去向的預測能力

    FORPHEUS能夠以1秒鐘80次的速度計算出乒乓球的速度和旋轉,對軌道做出高精度的預測。 對打的球手發(fā)球之后,FORPHEUS會(huì )在瞬間之內計算出軌道(紅色軌道),并將球拍移到軌道上容易擊打的位置,進(jìn)行回球。另外,FORPHEUS還會(huì )自己計算擊球的軌道(藍色軌道),選擇適當的回球速度和位置以便讓對手更容易接到球,比如說(shuō),為初學(xué)者打出一記弧線(xiàn)球等。



    絕技③
    能夠記住對手的特征和球的軌跡,不斷自我成長(cháng)的AI

    FORPHEUS能夠通過(guò)對打來(lái)記住人的特征。通過(guò)人體信息、球的軌跡、球拍揮舞方式等對球手的水平進(jìn)行判斷,并基于自己積累的數據改變回球方法,選擇更為適合個(gè)人的實(shí)際情況的方式進(jìn)行對打。另外,雖然對于人類(lèi)來(lái)說(shuō)有些控制和調整因為身體局限難以做到,但FORPHEUS通過(guò)運用AI的深度學(xué)習技術(shù),成功地把回球精度提高到了±5cm。


    絕技④
    能夠決定擊球方法的FORPHEUS的大腦

    FORPHEUS是以1/1000秒為單位對揮拍時(shí)機、方向等進(jìn)行控制?;厍蛘`差僅為±5cm??刂破魇褂昧斯S(chǎng)中各類(lèi)生產(chǎn)設備所廣泛使用的歐姆龍NJ系列。另外,啟動(dòng)和切換模式時(shí)所使用的觸摸屏、讓電機運轉的動(dòng)作控制器等也應用了歐姆龍的最新技術(shù)。


    絕技⑤
    能夠接收腦部指令并快速揮動(dòng)的手臂

    用于產(chǎn)品包裝等場(chǎng)合的工業(yè)用機器人“parallel link robot”是FORPHEUS的手臂。擁有5個(gè)臂軸的電機在接收到來(lái)自腦部的指令后會(huì )運動(dòng)起來(lái),揮動(dòng)球拍。它會(huì )以0.1mm為單位對接收到腦部指令的機械手臂進(jìn)行控制,做出球拍準備、乒乓球擊打等動(dòng)作。


    絕技⑥
    能夠了解人與機械的融合程度的量規

    它能夠以球手的笑臉、對打后水平提高的程度、給FORPHEUS造成的壓力等為基礎,計算出兩者的融合度(同步率)。從而可以通過(guò)數值來(lái)了解球手享受對打的程度、人與機械的親密度等情況。



    絕技⑦
    可以將FORPHEUS的想法傳達出去的球網(wǎng)

    人與機械的融合度以及來(lái)自FORPHEUS的訊息會(huì )顯示在球網(wǎng)上。通過(guò)把FORPHEUS的想法傳達出去,或者是對球手表示理解,可以激發(fā)球手的斗志,進(jìn)一步促進(jìn)人的成長(cháng)。




    FORPHEUS植根于歐姆龍的“SINIC理論”


    “SINIC理論”是歐姆龍的創(chuàng )業(yè)者立石一真所提出的劃時(shí)代的未來(lái)預測理論,SINIC由“Seed-Innovation to Need-Impetus Cyclic Evolution”的首字母組成?!癝INIC理論”認為,“科學(xué)”、“技術(shù)”與“社會(huì )”之間存在著(zhù)環(huán)狀理論關(guān)系,彼此互相影響和促進(jìn)。



    歐姆龍正在以“SINIC理論”所描繪的未來(lái)社會(huì )為目標,借助核心技術(shù)“Sensing & Control + Think”,致力于各個(gè)領(lǐng)域的社會(huì )問(wèn)題的解決。創(chuàng )造人類(lèi)與機械相互融合的社會(huì ),歐姆龍一直沒(méi)有停下前進(jìn)的腳步。


    *由“Future OMRON Robotics technology for Exploring Possibility of Harmonized aUtomation with Sinic theoretics“的首字母組成的合成語(yǔ),基于歐姆龍獨特的未來(lái)預測理論——“SINIC理論”融合歐姆龍機器人技術(shù)。從“For(面向)”與“ORPHEUS(象征人類(lèi)創(chuàng )造性的希臘神話(huà)中的游吟詩(shī)人)”的角度解讀,展現了歐姆龍面向人類(lèi)創(chuàng )造性的姿態(tài)。


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