乒乓球,是一项老少皆宜的国民运动,此前根据瑞士《时报》网站报道,中国有4亿人口会定期打乒乓球,这占中国总人口的近三分之一,其中参加比赛的人甚至达1亿。
在奥运会赛场上,中国更是几乎包揽了所有金牌。自1988年乒乓球进入奥运会后,中国队夺得了32枚乒乓球金牌,可以说是一枝独秀了。
那么如何将乒乓球与现代科技结合呢?
日本早稻田大学的研究人员开发了一种VR装置,VR系统本身与机械臂相连接,通过在VR环境中引导用户手部的运动,可以练习乒乓球的正确击打姿势,获得技能提升。
系统会计算出正确的机器人姿势,以便在VR环境进行正确的挥拍。最后,计算出的角度会从系统发送到机器人控制系统,直接反馈在机器人的行为动作上。
这个系统被命名为T2Snaker。
T2Snaker包括一个在VR头盔上运行的乒乓球系统,该头盔与一个机器人附属装置相连并同步。为了便于使用,T2Snaker被固定在了一个铝制底座上。
VR乒乓球软件主要使用的是Unity3D游戏引擎创建,从演示视频来看,背景被设置在了体育馆,有一张乒乓球桌和一块记分牌。报告里称,开头有一个指导视频,在比赛过程中还有激励玩家的拉拉队。除了外观和场景不能定制,看上去与其他VR乒乓球游戏没有太大区别。
在这次项目中使用的蛇形机器人总长990毫米,重2.25公斤,由9个串联的伺服电机组成,使用了三个MX106T、两个MX64AT,和四个AX124。
这些电机使用铝制框架和PLA框架连接,末端执行器是VR游戏中常用的乒乓球拍形状,它有一个控制器支架,可以在VR中跟踪位置。
为了评估这套系统,研究人员招募了10名曾经使用过VR设备的体验者。首先,对这些体验者进行问卷形式的调查,并将即将试玩的系统介绍给他们。接着,体验者参加球技测试。然后,将其分为两组(使用T2 Snake和使用VR)进行乒乓球训练。中途,两组体验者需要交换训练方式。最后,对其进行半结构式的访谈,涵盖他们对T2 Snake的总体印象。
对收集到的数据进行标准化后显示,使用T2Snaker的志愿者对技能测试的总体技能增益更高。
其中一位参与者表示,“机器人手臂可以更直接地传达出摇摆的感觉,这点很好”,另一位参与者补充道,“像是在现实生活中,有教练在教授乒乓技能。但也有人认为训练效果不如预期,还遇到了一些新的问题。比如,不知道机器人手臂的运动范围,担心会将其折断。还有人补充道,希望为用户提供虚拟化身,让他们能看到自己的形象。”。
但不管怎样,这些都表明,机器人结构都应该更灵活、更耐用。
研究人员表示,在未来,他们想要实现更高级的乒乓球运动员功能。比如目前系统只支持正手,未来他们会添加反手;以及他们还想做一个能够在比赛或者教学时有更多反馈的机器人。
乒乓球机器人正在大放异彩。