Роботизированная система для настольного тенниса прогнозирует траекторию мяча и адаптирует замах

17:00, Июнь 3, 2025 За последние десятилетия робототехники представили различные системы, которые могут воспроизводить определенные движения и поведение человека с поразительной точностью. Некоторые из этих роботов могут даже соревноваться с другими роботами или людьми в определенных видах спорта, например, роботы, представленные на RoboCup, международном мероприятии по робототехнике, на котором роботы играют друг с другом в футбол. Исследователи из Лаборатории биомиметической робототехники Массачусетского технологического института (MIT) недавно представили новую роботизированную платформу для настольного тенниса, которая может успешно и быстро отбивать мячи ракеткой для настольного тенниса. Их платформа, описанная в статье, опубликованной на сервере препринтов arXiv , может воспроизводить различные стили ударов в настольном теннисе и вращать мяч в разных направлениях с высокой точностью. «Лаборатория биомиметической робототехники Массачусетского технологического института всегда стремилась создавать эффективные роботизированные системы, внедряя инновации как в аппаратное обеспечение, так и в управление, как это видно на примере Mini-Cheetah», — рассказал изданию соавтор статьи Кендрик Кансио. «У нас была возможность создать эту систему для настольного тенниса по поручению Института робототехники и искусственного интеллекта в качестве платформы для исследования динамической манипуляции с конечной целью достижения человеческого паритета в настольном теннисе на динамической антропоморфной платформе». Лаборатория биомиметической робототехники проводит исследования, фокусирующиеся на двух основных областях управления роботами: динамическое движение ног (т. е. гибкое движение ног роботов) и быстрое манипулирование объектами. Эти две области исследований робототехники имеют свои собственные уникальные проблемы. Когда речь идет о передвижении шагающих роботов, ключевой проблемой является эффективное устранение возмущений окружающей среды, в то время как успешное манипулирование объектами подразумевает точное выполнение желаемых маневров. «Настольный теннис стирает границы между этими проблемами управления, поскольку адаптивность и точность требуются по мере того, как становится доступно больше информации о поступающем мяче», — сказал Дэвид Нгуен, соавтор статьи, в интервью Tech Xplore. «Это делает проблему управления уникальной, и мы думаем, что сможем ее решить с помощью нашего специального робототехнического оборудования». Новая платформа, разработанная Нгуеном, Кансио и Сангбэ Кимом, состоит из роботизированной руки и алгоритма управления. Алгоритм может предсказать траекторию входящего мяча и спланировать действия, которые должна выполнить рука при замахе ракетки для удара по мячу, а также выполнить заданные условия удара. «Даже во время замаха траектория движения руки динамически обновляется, чтобы гарантировать, что ракетка достигнет мяча в правильном месте, с правильной скоростью и ориентацией», — пояснил Нгуен. «Мы обнаружили, что планирование всего замаха, а не только будущих действий, было более надежным, но требовало более агрессивных маневров от нашей руки. Это уникальное преимущество нашей работы, поскольку мы можем раздвинуть границы нашего пользовательского оборудования гораздо дальше, чем стандартную систему». Роботизированные системы, разработанные исследователями, имеют два основных компонента, называемые модулями восприятия и приведения в действие. Модуль восприятия состоит из готовой системы отслеживания движения, которая может локализовать мячи для настольного тенниса, разработанные исследователями. «Мы прогнозируем траекторию полета мяча, чтобы определить предполагаемое место и время удара», — пояснил Кансио. «В то же время у нас есть нелинейная задача оптимизации, которая использует эти значения вместе с информацией о том, как мы хотим ударить по мячу, чтобы сгенерировать траекторию замаха для руки. Наш модельный предиктивный контроллер непрерывно решает эту траекторию руки и позволяет руке реагировать по мере того, как мы получаем обновленные положения мяча». Роботизированная рука, интегрированная в платформу для настольного тенниса команды, представляет собой модифицированную версию гуманоидной руки, разработанной в Массачусетском технологическом институте. Эта рука имеет высокий крутящий момент и низкую инерцию ротора, две характеристики, которые позволяют ей не только быстро замахиваться, но и быстро реагировать и адаптировать свои траектории, если первоначальные прогнозы относительно траектории мяча неверны. «Мы демонстрируем способность адаптировать траекторию для точного попадания в динамически движущийся объект», — сказал Нгуен. «Хотя настольный теннис не спасет ни одной жизни, этот вид управления может быть использован в сложных поисково-спасательных ситуациях, когда более общему роботу, такому как гуманоид, может потребоваться перехватить объект». Нгуен, Кансио и Ким оценили свою роботизированную платформу для настольного тенниса в серии реальных экспериментов и обнаружили, что она показала себя замечательно. В этих начальных тестах роботизированная рука отбивала входящие мячи с вероятностью успеха 88% и средней скоростью выхода 11 м/с, следуя трем различным стилям удара. «Сейчас робототехника в целом разделена на подходы на основе моделей и подходы обучения с подкреплением, и некоторые ожидают, что последний станет универсальным инструментом в ближайшем будущем», — сказал Кансио. «Мы показываем, что оптимизация на основе ограничений все еще имеет место для производительных систем, и надеемся использовать преимущества каждого из них, когда это уместно». Новая система, разработанная этой группой исследователей, вскоре может вдохновить других робототехников на разработку подобных автоматизированных платформ для настольного тенниса. Кроме того, Нгуен, Кансио и Ким надеются применить разработанное ими аппаратное обеспечение и алгоритм управления к другим задачам динамической манипуляции. «С тех пор, как мы подали статью в сентябре, мы многое сделали для улучшения возможностей системы», — добавил Нгуен. «А именно, теперь мы можем целиться в определенные места на столе и планировать всю траекторию и контакт между мячом и ракеткой». В рамках своих будущих исследований ученые планируют еще больше расширить возможности роботизированной платформы для настольного тенниса. Расширив рабочее пространство гуманоидной руки MIT с помощью, например, гантри (т. е. конструкции, поддерживающей руку), они могли бы позволить ей играть целые партии в настольный теннис против пользователей-людей. «Мы стремимся и дальше повышать производительность нашей системы, расширяя рабочее пространство с помощью портала и значительно увеличивая скорость выхода шаров», — добавил Кансио. «Мы также хотели бы перейти к отслеживанию стандартных мячей для настольного тенниса, чтобы проводить более точные сравнения с людьми и другими роботизированными системами»....

Эксперты ждут очередного Золотого мяча для Месси После триумфального выступления на футбольном чемпионате мира в Катаре лидер сборной Аргентины Лионель Месси стал основным претендентом на главную индивидуальную награду в новом году – Золотой мяч. Аргентинская сборная, несмотря на сенсационное поражение на старте ЧМ-2022 от сборной Саудов …

Спорт 06:00, Март 12, 2025 | gazetadaily.ru

Китайская BYD прогнозирует рекордную чистую прибыль в первом квартале Китайский гигант электромобилей BYD ожидает получить рекордную прибыль в первом квартале года, согласно предварительным результатам, опубликованным во вторник, поскольку бурный рост продаж позволил компании отгрузить более миллиона автомобилей. Однако ожесточенная торговая война между Кита …

Hardware 03:00, Апрель 10, 2025 | android-robot.com

Чудес не бывает. Аналитик прогнозирует падение российской валюты до 105 рублей за доллар Российская валюта к концу года подешевеет до уровня 105 рублей за доллар. Такой прогноз высказал аналитик ФГ «Финам» Александр Потавин.По его мнению, основным фактором, который будет влиять на курс рубля, стало падение цен на нефть. Причиной стали жесткие торговые пошлины, которые вводят С …

Деньги, Forex 10:00, Апрель 9, 2025 | banki.ru

"АНЭП-Металл" - комплексная система поставок металлопроката "АНЭП-Металл" Ростов — это крупнейшая на территории России и СНГ компания – поставщик металлопроката, существующая на рынке более 10 лет. Компания работает с любыми заказами, поставляет металлопрокат в опт и розницу, сотрудничает как с частными лицами, предоставляя возможность оплаты в рас …

Технологии 09:00, Апрель 19, 2025 | versiya.info

Нейроморфная система улучшает машинное зрение в условиях экстремального освещения Недавно исследовательская группа разработала нейроморфную систему управления экспозицией (NEC), которая улучшает машинное зрение в условиях экстремальных изменений освещенности. Опубликованная в Nature Communications, эта биологически вдохновленная система имитирует человеческое периферийн …

Software 04:00, Март 7, 2025 | android-robot.com

«Система VAC не смогла проверить вашу игровую сессию»: как исправить эту ошибку? Вы наверняка знаете, что все современные игровые площадки оснащены встроенным античитом. У Valve это — VAC, у Riot Games — Vanguard, у Epic Games — Easy Anti-Cheat. Год назад на платформу Battle.net (Blizzard) добавили античит RICOCHET, который сфокусирован на контроле честности игроков в …

Наука и Технологии 15:52, Октябрь 26, 2022 | ichip.ru

Система преобразует изображения ткани в полные машиночитаемые инструкции по вязанию Недавние достижения в области робототехники и машинного обучения позволили автоматизировать множество реальных задач, включая различные производственные и промышленные процессы. Среди других приложений, роботизированные системы и системы искусственного интеллекта (ИИ) успешно использовалис …

Software 07:00, Май 11, 2025 | android-robot.com

В России разработана система управления оборудованием для замены Crestron, Extron, QSC и AMX Компания TrueConf разработала новый программно-аппаратный комплекс для автоматизации переговорных комнат и офисных пространств — TrueConf Coordinator. Решение позволит заменить на отечественном рынке зарубежные решения Crestron, Extron, QSC и AMX, срок поставки которых увеличился более чем …

Наука и Технологии 16:10, Октябрь 26, 2022 | digimedia.ru

Windows доживает последние дни? Из-за скандалов вокруг Microsoft операционная система Ubuntu может «захватить мир» Корпорацию Билла Гейтса подвинет закрытая компания Canonical. Конкурент Windows, компания Canonical, разрабатывающая операционную Ubuntu, вышла на самоокупаемость. Об этом сообщил её основатель Марк Шаттлворт 23 апреля 2020 года, пишет ИА «Красная Весна». Шаттлворт собирается п …

Политика 03:00, Май 2, 2025 | versiya.info

Летающий крематорий: Система пожаротушения SSJ-100 сработала через 20 секунд после остановки пылающего самолёта – источник Сгоревший в Шереметьево Sukhoi Superjet 100 компании «Аэрофлот» оказался не готов к ЧП - сигнал о пожаре на лайнере сработал за 4 секунды до того, как уже горящий самолёт остановился после посадки, сообщают СМИ со ссылкой на документы Росавиации. 5 мая в столичном аэропорту Шереметьево пос …

Происшествия 21:59, Апрель 4, 2025 | versiya.info

Система телеуправления всем телом позволяет роботам выполнять скоординированные задачи с ловкостью, присущей человеку Возможность удаленного управления роботами в режиме реального времени, также известная как телеуправление, может быть полезна для широкого спектра реальных приложений. В последние годы некоторые инженеры пытались разработать системы телеуправления, которые позволяли бы пользователям руково …

Наука и Технологии 10:00, Май 17, 2025 | android-robot.com