索尼AI乒乓球机器人Ace在竞技比赛中战胜顶尖人类选手

编辑：林风语

图片：林智源

排版：白素心

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索尼AI近日在《自然》发表论文，正式介绍其乒乓球机器人Ace。研究显示，Ace成为首个在竞技性实体运动中击败顶尖人类选手的机器人。这一成果标志着人工智能系统从数字空间走向真实物理世界的重要突破，也为高实时性、高精度的人机交互应用打开了新的可能。

尽管人工智能系统此前已在复杂电子游戏、国际象棋和围棋等数字领域展现出卓越能力，但要将这种能力转化为现实世界中的运动表现，始终面临巨大挑战。实体运动要求感知、规划与控制在毫秒级时间尺度内协同完成，对系统的反应速度、判断能力和动作执行精度提出了极高要求。

乒乓球被认为是机器人研究中极具挑战性的真实场景之一。比赛过程中，机器人不仅需要快速决策、精准击球，还必须持续应对对手带来的不确定变化。球体高速飞行、旋转复杂、轨迹多变，这些因素共同构成了对物理人工智能系统的严苛考验。

索尼AI苏黎世负责人、Ace项目负责人Peter Dürr表示，这项研究证明，自主机器人已经能够在竞技体育中获胜，其在物理空间中的反应速度与决策能力可以达到甚至超过人类水平。他指出，乒乓球是一项高度复杂的运动，要求系统在极短时间内完成判断，同时具备速度与力量。这一突破凸显了物理AI智能体执行实时交互任务的潜力，也代表着机器人在快速、精确、实时的人机互动领域迈出了关键一步。

Ace的系统融合了事件驱动视觉传感器、基于无模型强化学习的控制系统，以及先进的高速机器人硬件，形成了一套面向高强度竞技环境的完整技术方案。

首先，在感知层面，Ace采用高速视觉感知系统，由9个有源像素传感器摄像头组成，用于确定乒乓球精确的三维位置。同时，系统还配备3套视线控制系统，结合事件驱动视觉传感器摄像头、云台反射镜以及可调长焦镜头，能够实时测量球的角速度与旋转状态。

其次，在决策与控制层面，Ace引入了基于无模型强化学习的新型控制系统，使其无需依赖预先编写的物理模型，即可实现快速适应与实时决策。这一设计增强了系统在复杂、动态对抗环境中的泛化能力。

此外，Ace还搭载了可实现高速、精准控制的机器人硬件，为灵活动作执行和高强度物理交互提供了基础保障。

根据此次发表于《自然》的研究结果，Ace在符合国际乒乓球联合会（ITTF）规则的条件下，接受了与5名顶尖选手及2名职业乒乓球运动员的比赛评估。

测试结果显示，Ace在与5名顶尖选手的5场比赛中取得了3场胜利，并在其余比赛中同样展现出较强竞争力。这一成绩表明，机器人已不仅具备实验室环境下的技术可行性，也开始具备面向正式竞技场景的实战能力。

评估过程中，Ace在应对多种旋转球方面表现突出。数据显示，其对旋转速度高达450 rad/s的来球，回球成功率始终保持在75%以上。这说明Ace不仅能够识别复杂旋转，还具备在高难度条件下稳定完成回击的能力。

研究还发现，Ace的控制系统能够对异常来球做出快速反应，例如处理击球后擦网弹跳的情况。这类球路在真实比赛中较为少见，且难以在仿真环境中完整建模。Ace在此类场景中的表现，体现了该技术路线对罕见情况和复杂动态环境的良好泛化能力。

在《自然》论文提交之后，研究团队又于2025年12月和2026年3月进行了额外的竞技比赛。结果显示，Ace在后续测试中进一步击败了职业选手，竞技水平持续提升。

与早期评估相比，Ace在后续比赛中展现出更高的击球速度、更具攻击性的落点控制，并能将回合节奏提升得更快。特别是在靠近球台边缘的落点处理上，Ace显示出更强的主动进攻能力，反映出其在真实竞技条件下的持续优化和性能进步。

Ace的成功不仅是机器人乒乓球研究的阶段性突破，也进一步证明了物理AI系统在高速、精准、实时交互任务中的应用潜力。随着感知、学习和控制技术的进一步融合，类似Ace的智能机器人有望在更多需要快速响应与精细操作的现实场景中发挥作用，为未来的人机协作和智能自动化发展提供新的技术路径。

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