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PingpongDuo 亮相:兩臺 Unitree 人形機器人打乒乓雙打,連續對打超 10 回合

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研究團隊公佈 PingpongDuo 框架,讓兩臺 Unitree G1 人形機器人完成乒乓球雙打對擊。兩臺機器人在狹窄空間內嚴格交替擊球、主動為隊友讓位,實機連續對打超 10 個回合。不過目前系統仍依賴外部動捕,且未考慮球體旋轉。

PingpongDuo 亮相:兩臺 Unitree 人形機器人打乒乓雙打,連續對打超 10 回合
圖:interestingengineering.com

過去看人形機器人打乒乓球,基本都是一臺機器人站在球檯前,和人類或發球機單挑。單人打球只要盯住球就行,但如果是雙打,難度直接翻了幾倍。

打過乒乓雙打的都知道,規則要求隊友必須輪流擊球。這意味著每打完一板,你得趕緊從球檯中央挪開給隊友騰出擊球空間,同時還得防著兩個人撞在一起。

來自香港大學、上海創新研究院、Archon Robotics 和 NVIDIA 的研究團隊釋出了一個名為 PingpongDuo 的機器人控制框架。他們把兩臺 Unitree G1 人形機器人放在球檯同一側,成功實現了雙打配合,並在真實測試中打出了超過 10 個回合的連續對打。

剛揮完拍,就得在 2.4 秒內給隊友讓路

雙打最棘手的地方在於球檯一側空間極其狹窄。球速飛快,機器人不僅要預測軌跡跑位擊球,還要在擊球后迅速撤退。

在真實測試中,一臺 Unitree G1 機器人在擊球后完成一次 2.15 米的讓位與復位動作迴圈,僅僅用了 2.4 秒,跑動時的峰值速度達到了每秒 2.23 米。研究資料顯示,在讓位過程中的定位誤差只有大約 2 釐米左右。

為了做到這一點,PingpongDuo 採用了分層控制方案。在團隊層面,規劃器專門計算兩臺機器人的站位,配合一個風險評估器來監測手、腳和身體發生碰撞的機率。如果發現有撞車風險,安全過濾器會主動調整走位,但優先保證正準備擊球的那臺機器人能順利揮拍。

在機器人個體層面,系統把步法和手臂球拍控制拆成了獨立的 AI 策略。步法策略參考了人類雙打比賽影片,包含大約 200 種不同距離的步伐序列,機器人能在擊球、讓位、回位和等待之間無縫切換。

而在揮拍控制上,團隊利用物理模擬校準了球的飛行、彈跳和球拍接觸資料,即時微調手臂的 7 個關節。在模擬測試裡,這套系統的回球成功率比前沿基準提升了 13.2%。

不過研究人員也坦言,目前的系統還有明顯短板。兩臺機器人打球依然依賴場地周邊的外部動作捕捉裝置,而且演算法目前完全沒有考慮乒乓球的旋轉。接下來他們打算攻克機載視覺感知、旋轉預判以及自主攻守策略。

為什麼重要

我們認為,PingpongDuo 這項實驗最有意思的地方,不在於機器人乒乓球水平能不能打贏人類選手,而在於它攻克了高動態場景下多臺機器人的物理協作。

過去的雙足人形機器人大多專注於單體技能,比如自己走路、搬箱子或單人操作。一旦把多臺機器人放進同一個狹窄的物理空間,它們往往只能各走各的,或者靠簡單的減速避讓,動作遲鈍且容易僵死。

乒乓雙打把這種協作推到了極限:兩臺重型硬體在極短時間內高速衝刺、換位、揮臂,容錯空間只有幾釐米。這套框架證明了,通過把團隊級避障規劃與單體高動態技能解耦,完全可以在不犧牲單體敏捷度的前提下實現默契配合。

對行業來說,這種多智慧體敏捷協同能力正是工業流水線、狹窄倉儲以及災後救援等場景急需的。如果兩臺機器人在緊湊空間裡交替作業時不再相互擋道,人形機器人的協同作業效率就會迎來質的躍升。

當然,目前嚴重依賴外部動捕和忽略旋轉,意味著它離真正落地的自由競技還有很長的路要走。但看起來,人形機器人走出孤島、學會打配合的第一步,已經穩穩邁出去了。

來源 (2)

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