索尼机器人乒乓球大显神威，挑战人类职业选手并取得佳绩

文/徽声在线科技频道
量子位 | 公众号 QbitAI

索尼机器人这次又搞了个大新闻——在乒乓球领域向人类职业选手发起挑战，而且战绩斐然。

他们搭建了一个标准的乒乓球台，直接邀请职业选手来一场真刀真枪的对决。

这款机器人配备了一台拥有8个自由度的机械臂，在与日本elite级选手的5场对决中，取得了3胜2负的成绩。

在接下来的半年里，它更是势如破竹，连续击败了多位日本职业选手，其中包括2019年美国公开赛女单亚军平真由香（据GPT分析，其实力相当于国内省队主力），以及WTT世界排名第25位的木原美悠。

那么，这款机器人打球时究竟是怎样的画面呢？

值得一提的是，这项研究还得到了《Nature》杂志的青睐，直接登上了封面。

回顾过去，伯克利大学去年曾让宇树G1机器人与人类连续对打106板，香港大学的Smash机器人也能让G1在室外打乒乓球。

不过，HITTER和SMASH在处理球的旋转方面存在不足，它们主要打的是陪练配合的平球，难以抵挡职业选手那种充满旋转的球。而索尼的Ace机器人则真正做到了实打实的对抗，这一点确实值得称赞。

（想要观看完整的幕后比赛视频，可以参考：https://www.youtube.com/watch?v=FrGq8ltb-_E）

这场乒乓球对决是如何进行的呢？

比赛规则完全按照国际乒联（ITTF）的标准来执行，先到11分者获胜，比赛场地也是正规的比赛场地。

对手则分为两个档次。

第一档是elite级选手，他们至少接受了10年的训练，每周训练时间超过20小时，共有5位（3女2男）。

第二档是职业选手，包括日本T联赛现役的两位选手Minami Ando和曾根翔。

这些球员在比赛前都没有见过Ace机器人，也没有进行过针对性的录像训练或定制策略，直接上场就打。

在2025年4月于东京举行的那一轮比赛中，Ace对elite级选手取得了3胜2负的成绩，在13局中赢了7局。

而对职业选手则0胜2负，但在7局中抢下了1局。

这个成绩已经相当不错了。

论文提交后，索尼并没有停止研发的脚步。

在2025年12月的又一轮比赛中，Ace击败了平真由香。而在2026年3月的比赛中，Ace更是赢下了包括木原美悠在内的三位职业选手。

据Sony AI DirectorPeter Dürr介绍，这次Ace的出球速度更快、落点更贴近球台边缘、回合节奏也更加紧凑。

从Ace看到球到挥出拍，整个过程仅需20.2毫秒。而顶级人类球员则需要230毫秒。

两者相差十倍之多。

那么，Ace是如何做到的呢？

Ace的整套系统可以分为三个部分：看、想、做。

在看这一部分，球台四周摆放了9台APS相机，每台相机都配备了一块FPGA芯片。相机先在本地进行二维小球检测，只将压缩后的结果传送到中央服务器进行三维定位。

整个过程仅需10.2毫秒，空间误差仅为3毫米。

但仅仅知道球的位置还不够，还需要知道球是如何旋转的。因为旋转决定了球落台后会如何反弹，也决定了球员应该如何挥拍。

索尼采用了自家的事件相机（event-based vision sensor），这种相机只在画面有变化的像素上报数据，因此具有天然的低延迟特性。

同时，他们还配备了一套名为gaze control system的装置，通过三块可转动的镜片追踪球的运动，一颗可电控变焦的长焦镜头确保球始终清晰可见。三套系统从不同角度观察球上的logo如何翻转，从而计算出球的角速度。

这套系统的刷新率在400到700Hz之间，平均误差仅为24.8弧度/秒。

在想这一部分，Ace采用了一个深度强化学习策略，每32毫秒（31.25Hz）读取一次球和机械臂的状态，并输出相应的动作。

训练算法是SAC（Soft Actor-Critic），这是一种相对古典的算法。

但关键在于他们设计了一个名为privileged critic的机制，在训练时给critic（评判者）提供仿真中的真值，而给policy（决策者）只提供带噪声的传感器历史数据。

这就像让老师看参考答案，而让学生只能看模糊的照片来解题。这样，学生被迫学会自己做传感器融合和轨迹预测，没有人教它，它自己摸索出来了。

整套策略完全在仿真中训练，没有碰过一个真球。但部署到真机上后，直接就能使用。

作者Peter Dürr自己承认，一开始他并不相信这个路径，但后来被结果打脸了。

在做这一部分，机械臂是定制的，拥有8个自由度（2个直线关节负责沿球台前后左右平移，6个旋转关节负责球拍姿态和速度）。它采用Scalmalloy合金进行3D打印，并进行了拓扑优化，既轻便又稳定。

机械臂的末端是一片蝴蝶D05胶皮配VICTAS ZX-GEAR OUT底板，这与日本职业选手使用的套胶处于同一级别。球拍旁边还挂了一个小杯子，用于单臂发球时托球。

所有电机每1毫秒同步一次，位置跟踪延迟不到5毫秒，最大挥拍速度对标职业选手正手强攻时的20米/秒。

看、想、做三部分加起来，仅需20.2毫秒。

One more thing

说实话，当我看到这篇登上《Nature》的论文时，第一反应不是“好厉害”，而是“索尼竟然还在做机器人”。

二十年前，日本无疑是机器人的第一梯队。

1999年，索尼推出了AIBO机器狗，售价高达3000美元一只，但20分钟内就被抢购一空，总共卖出了15万只。

2003年，索尼又推出了QRIO，这是全球第一款能双足奔跑的人形机器人。当时，本田的ASIMO与各国政要握手敲钟，丰田的机器人会吹小号，而美国人要看机器人，则得飞往东京。

然而，好景不长。

那时的机器人主要只能进行表演，无法承担实际工作。表演无法支撑研发成本，机器人逐渐变成了科技花瓶。长此以往，销量自然下滑，项目也被砍掉。

2006年1月26日，索尼一天之内砍掉了AIBO和QRIO两个项目。

2018年，ASIMO也停产了。在日本千叶县的光福寺，每年都会为报废的AIBO举办超度法事，一次就有800只。

时间快进到2025年，全球人形机器人出货量达到了1.3万台，其中中国占据了90%以上的市场份额，前六名全是中国公司，日本没有一家上榜。

在机器人领域，如今已经是中美两国的游戏了。

Ace的共同作者中，有一个人叫Hiroaki Kitano（北野宏明），他是索尼计算机科学实验室的CEO。

他正是当年AIBO的发起人，被誉为AIBO之父。QRIO也是他带出来的项目，RoboCup也是他创办的。

尽管AIBO和QRIO两个项目在2006年被砍掉，但他没有离开，而是坚持了近二十年，直到这篇《Nature》论文的发表。

虽然Ace在形态上仍然是一台不会动的机械臂，虽然窗外的中国人形机器人已经在春晚上扎堆表演武术。

但索尼能够重新回到机器人领域的牌桌上，可能已经是一件非常不容易的事情了吧？

[1]https://www.nature.com/articles/s41586-026-10338-5#MOESM1

[2]https://scholar.google.com/citations?user=027fc-oAAAAJ&hl=ja