Ace！使用机械臂进行专业级乒乓球发球的运动规划

乒乓球是一项动态、紧凑且受欢迎的运动，在过去几十年中作为机器人基准受到了广泛关注。大多数研究集中在回合方面——回击来球——这需要高速视觉、敏捷的运动规划和紧密的闭环控制。然而，乒乓球比赛的另一个组成部分——发球——是一个相对未被探索的研究问题，实际上需要将物理建模和控制推向极致。用机器人实现有竞争力的发球面临着特定领域的挑战，例如从无旋球产生高旋转、精确瞄准或多目标优化。在这项工作中，我们提出了一种结合运动原语、模型预测控制和贝叶斯优化的新方法，用于生成符合官方规则的发球。以这种方式生成发球提供了广泛且可控的旋转变化，最高可达 550 rad/s，速度最高可达 6.7 m/s，匹配甚至超过了精英乒乓球运动员的水平。