VR机器人教练一对一教你如何正确打乒乓球

在乒乓球桌上赢过中国人，是日本人的执念吧。

文 |Arachne

（VRPinea 4月29日讯）最近，刘畊宏的毽子操风靡全国。各行各业、男女老少都纷纷打卡跟练。不少人表示，现在一听到周杰伦的《本草纲目》，就感觉DNA动了。在此之前，也有一项老少皆宜的国民运动，便是乒乓球。

刘畊宏毽子操

受疫情影响，在现实中打乒乓都无法实现。于是，VR乒乓球模拟器成了替代品。无需出行、不受场地的限制，随时随地就能与全球的朋友们联机一战高下。这不，昨天由Pico举办的《乒乓：致胜11分》PVC全国大奖赛也正式开启报名。

无论是为了应对正式比赛，还是渴望收到朋友的赞美，究竟如何才能在短时间内提高乒乓球技呢？为此，脑洞一向很大的日本人开发了一种名为“T2 Snake”的VR乒乓球训练机器人，下面小P就带大家一探究竟。

VR乒乓球模拟器与机械臂的联动

T2 Snake由一个运行于VR头显的乒乓球模拟器和一个蛇形机械臂组成。研究人员在机械臂的尖端安装了一小截乒乓球拍和一个VR手柄，为了方便使用，另一端则被固定在铝制底座上。

VR乒乓球模拟器是由Unity3D引擎创建的，从演示视频来看，背景被设置在了体育馆，有一张乒乓球桌和一块记分牌。报告里称，开头有一个指导视频，在比赛过程中还有激励玩家的拉拉队。除了外观和场景不能定制，看上去与其他VR乒乓球游戏没有太大区别。

球拍在VR中的运动与机械臂的运动是如何实现同步的呢？首先，研究人员将VR环境与逆向运动学系统（IK）相连接，通过WebSockets3，控制、同步球拍的运动和机器人的运动。其次，IK系统计算出机器人正确的手臂摆动姿势，以便在VR环境进行正确的挥拍。最后，IK系统将计算出的机械臂的角度发送给机器人控制系统，而机器人就会做出对应的动作。

而机械臂由九个伺服电机串联而成，长度是0.99米，重达4.5斤。这些电机的连接处使用的是铝框架和PLA框架，末端执行器是VR游戏中常见的乒乓球拍，也就是VR控制器。于是，佩戴上VR头显，握持安装在机械臂尖端的球拍，玩家就可以通过力反馈实现正确的挥拍。

能否提升乒乓球技？

为了评估这套系统，研究人员招募了10名曾经使用过VR设备的体验者。首先，对这些体验者进行问卷形式的调查，并将即将试玩的系统介绍给他们。接着，体验者参加球技测试。然后，将其分为两组（使用T2 Snake和使用VR）进行乒乓球训练。中途，两组体验者需要交换训练方式。最后，对其进行半结构式的访谈，涵盖他们对T2 Snake的总体印象。

如下图所示，开发人员对每名体验者进行了规范化的数据研究。报告显示，在技能测试中，使用T2Snaker的志愿者的总体技能增益更高。

一名体验者给予了相当高的正面评价：像是在现实生活中，有教练在教授乒乓技能。但也有人认为训练效果不如预期，还遇到了一些新的问题。比如，不知道机器人手臂的运动范围，担心会将其折断。还有人补充道，希望为用户提供虚拟化身，让他们能看到自己的形象。

此外，研究人员称，未来将增加反手功能，并把这套系统运用到其他运动项目上。实际上，除了VR乒乓球机器人以外，越来越多的机器人开始在各个领域大施拳脚。比如，日本JR West公司用VR控制巨型机器人建铁路，有点类似于《环太平洋》中的操作。未来，机器人不仅可以替代人类从事高危体力劳动，我们也可以远程操控机器人，高效地执行任务。

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