龐勃特創(chuàng)始人曲晨耕：把乒乓球訓(xùn)練完全數(shù)字化

　　黃一帆

　　在人們腦海中，對于服務(wù)機(jī)器人的概念多半停留在商場中的導(dǎo)覽機(jī)器人抑或是送餐機(jī)器人。

　　實(shí)際上，諸多公司已投入重金進(jìn)行其它類型的服務(wù)機(jī)器人相關(guān)研發(fā)，而其難點(diǎn)在于尋找市場需求場景以及擁有可推廣的商業(yè)化方案。

　　2019年底，一家基于人工智能及機(jī)器人技術(shù)的整體智能乒乓球教練解決方案的公司誕生。在成立前，公司創(chuàng)始團(tuán)隊(duì)探討可行性花了一年的時(shí)間，團(tuán)隊(duì)反復(fù)討論的就是產(chǎn)品到底是否具備市場空間。“多球訓(xùn)練在初學(xué)者和業(yè)余愛好者的訓(xùn)練中尤為重要。初學(xué)者大概有三分之二以上的訓(xùn)練時(shí)間在進(jìn)行多球訓(xùn)練，業(yè)余選手大約也要花費(fèi)將近一半的時(shí)間進(jìn)行多球訓(xùn)練。專業(yè)運(yùn)動員，每天也要進(jìn)行至少一個(gè)小時(shí)的多球訓(xùn)練。而在多球訓(xùn)練中，喂球教練的工作重復(fù)、枯燥且技術(shù)含量高，合格的喂球教練極其短缺。同時(shí)，在教學(xué)過程中，教練需要同時(shí)喂球和指導(dǎo)，極大限制了教練的教學(xué)手段和教學(xué)效率。”龐勃特創(chuàng)始人曲晨耕告訴經(jīng)濟(jì)觀察報(bào)記者，在進(jìn)行反復(fù)調(diào)研市場后，團(tuán)隊(duì)將發(fā)球和人工視覺作為乒乓球機(jī)器人的主要功能和應(yīng)用場景進(jìn)行切入。

　　今年3月，龐伯特發(fā)球機(jī)器人M-One面世。9月份實(shí)現(xiàn)了量產(chǎn)。“我們希望把整個(gè)乒乓球訓(xùn)練完全數(shù)字化，同時(shí)以乒乓球場景作為切入點(diǎn)進(jìn)行人工智能的通用化方案研究。”曲晨耕告訴記者，我們用類人型機(jī)械手臂進(jìn)行多球訓(xùn)練中的發(fā)球工作，同時(shí)，利用高速雙目攝像頭采集運(yùn)動員的回球信息，并利于人工智能算法基于回球質(zhì)量，給出訓(xùn)練方案。

　　模式

　　在采訪過程中，曲晨耕反復(fù)提及的一個(gè)詞是“替代”。如何無差異地替代人的工作，如何發(fā)現(xiàn)必須的需求在場景探索的過程中可能起著關(guān)鍵作用。“我們對于乒乓球機(jī)器人的理解和其他從事應(yīng)用機(jī)器人研究的公司考慮得不太一樣。目前服務(wù)機(jī)器人最大的問題就是場景的非剛需。很多商場機(jī)器人就是扣了殼的收音機(jī)和加了輪的I－PAD。為什么需求扣殼是因?yàn)楦猛妗５珡膱鼍盎托枨髞碚f，扣了殼加了輪子的IPAD要賣到幾萬就會影響銷量，因?yàn)樯碳铱梢杂玫攘康腻X買十幾個(gè)I－PAD。”曲晨耕表示。

　　龐勃特要做的是找到以市場化的解決方案去解決場景化的問題，即找到機(jī)器人能夠有效滿足痛點(diǎn)的賽道。龐勃特在乒乓球訓(xùn)練場景中找到了可以用機(jī)器人及人工智能技術(shù)去毫無妥協(xié)地完整替代人類工作內(nèi)容的場景，就是多球訓(xùn)練。

　　中國乒乓球?qū)W院副院長陳彬曾是中國乒乓球女隊(duì)的教練，在二十多年的實(shí)踐中，他意識到多球訓(xùn)練在乒乓球訓(xùn)練中的重要性。在接受媒體采訪時(shí)，其表示哪怕最高水平的運(yùn)動員，每天都要花相當(dāng)長的時(shí)間進(jìn)行多球訓(xùn)練。

　　由于一名教練同時(shí)只能給兩到三名運(yùn)動員發(fā)球，教練們渴望機(jī)器人的幫助。“中國乒乓球?qū)W院院長施之皓提出來，能不能做一個(gè)有手臂的發(fā)球機(jī)器人，這樣教練就能解放出來，用更多的精力關(guān)注球員的技術(shù)動作。”“在多球訓(xùn)練中，我們進(jìn)行一比一的教練模仿，教練怎么做，我們就怎么做，像真人教練一樣去發(fā)多球，同時(shí)，我們的視覺系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)分析學(xué)員的回球質(zhì)量，智能分析訓(xùn)練效果，整套方案達(dá)到甚至超越人類教練的教學(xué)水平。這樣的方案，給了我們強(qiáng)大的市場競爭力，剩下的就是替我們的客戶算一筆經(jīng)濟(jì)賬了。”據(jù)了解，目前龐勃特發(fā)球機(jī)器人在五萬元級別，按照曲晨耕的估算，回本周期在半年左右，未來可能變成三個(gè)月。

　　據(jù)了解，目前一臺機(jī)器零售價(jià)在5.5萬左右。曲晨耕表示，目前龐勃特給出一個(gè)訓(xùn)練方案，即1個(gè)教練帶3個(gè)機(jī)器人覆蓋3張球臺，三個(gè)機(jī)器人代替兩個(gè)人的工作量。一個(gè)比較好的乒乓球俱樂部一周大概學(xué)員會有15-20個(gè)小時(shí)的訓(xùn)練時(shí)間，而一個(gè)比較好的乒乓球教練大概費(fèi)用在200-300元/小時(shí)，按照上述方案，一小時(shí)能為球館產(chǎn)生200元的利潤。6-8個(gè)月后場館是凈賺的。

　　方案

　　“我們想替代人，多球訓(xùn)練這塊我們可以100%無縫去替代。而目前教練極其短缺，確實(shí)也存在需求。問題在于我們能不能提出市場化的方案。”曲晨耕表示。

　　以前傳統(tǒng)的乒乓球發(fā)球機(jī)，球都是從一個(gè)口子里機(jī)械地“射”出來，和真人發(fā)球的相似度不高。在研究和探索市場場景需求的過程中，龐勃特進(jìn)行了大量的調(diào)研工作。傳統(tǒng)發(fā)球機(jī)存在交互不友好，發(fā)球類型單一，切換速度慢等問題，但最主要的問題就是發(fā)出來的球不像真實(shí)的乒乓球，教練和學(xué)員，包括學(xué)員家長，都不是很接受。

　　龐勃特還發(fā)現(xiàn)目前的乒乓球運(yùn)動存在一些亟待解決的問題：一是教學(xué)質(zhì)量。助教為專業(yè)運(yùn)動員喂球時(shí)，往往在速度、旋轉(zhuǎn)、落點(diǎn)控制、頻率等方面，難以達(dá)到高水平選手的訓(xùn)練需求；二是教學(xué)效率。一旦助教出現(xiàn)疲憊、狀態(tài)不佳等情況，就會直接影響速度、旋轉(zhuǎn)等參數(shù)，影響訓(xùn)練特定技戰(zhàn)術(shù)動作的一致性，運(yùn)動員很難形成最佳的肌肉記憶。

　　另一重要的問題是反饋。乒乓球是一項(xiàng)實(shí)時(shí)性非常高的運(yùn)動，往往一秒之間幾個(gè)來回，過快的球速與落點(diǎn)的不確定性，也導(dǎo)致教練往往只能憑借經(jīng)驗(yàn)來反饋，很難通過量化數(shù)據(jù)來進(jìn)行準(zhǔn)確判斷，從而進(jìn)行專項(xiàng)的優(yōu)化教學(xué)。

　　據(jù)了解，龐勃特所提供的解決方案即通過機(jī)器人技術(shù)，模擬人類教練進(jìn)行多球訓(xùn)練時(shí)候的動作特點(diǎn)，一比一的模仿國家級教練的發(fā)球方式，在多球訓(xùn)練中實(shí)現(xiàn)對教練的替代。

　　同時(shí)，其所擁有的視覺系統(tǒng)及人工智能算法可以量化分析學(xué)員的表現(xiàn)。“結(jié)合大數(shù)據(jù)人工智能技術(shù)，可以科學(xué)準(zhǔn)確的得到學(xué)員的技術(shù)水平及需要提高的技術(shù)點(diǎn)，針對性的給出訓(xùn)練方案，使訓(xùn)練更加科學(xué)高效。”曲晨耕表示。

　　算法

　　“我們的目標(biāo)方案是1個(gè)教練5個(gè)球臺，同時(shí)15個(gè)學(xué)生。”曲晨耕表示，上述場景在乒乓球?qū)W院已經(jīng)使用過，當(dāng)時(shí)是1個(gè)教練1個(gè)助教帶5個(gè)球臺，15個(gè)學(xué)生。每個(gè)球臺三個(gè)人輪流打。”曲晨耕表示，從訓(xùn)練和喂球的角度公司做的是對教練員的替代，從攝像頭和5G角度，利用大數(shù)據(jù)和人工智能系統(tǒng)去分析訓(xùn)練結(jié)果，“我們在人工智能領(lǐng)域也有著顛覆性的創(chuàng)新。”

　　龐勃特的人工智能算法，主要基于軌跡分析和動作分析兩個(gè)模塊，它們分別利用了兩套視覺系統(tǒng)來捕捉乒乓球的運(yùn)動軌跡及運(yùn)動員的運(yùn)動狀態(tài)、依托運(yùn)動大數(shù)據(jù)庫，應(yīng)用人工智能深度學(xué)習(xí)算法，對運(yùn)動員的運(yùn)動狀態(tài)進(jìn)行超低延時(shí)的動態(tài)分析，在輔助訓(xùn)練、技能評估、考試考級評測、遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)教學(xué)等多個(gè)方面均有廣闊的應(yīng)用場景。

　　在龐伯特身上，這兩個(gè)模塊就像是龐伯特的兩個(gè)大腦，一邊負(fù)責(zé)分析乒乓球的運(yùn)動軌跡，一邊負(fù)責(zé)觀察人類的揮拍動作，將乒乓球動作轉(zhuǎn)化成可視的數(shù)據(jù)，快速分析，制定技戰(zhàn)術(shù)策略分析，高效精準(zhǔn)調(diào)整訓(xùn)練。

　　據(jù)了解，目前公司的雙目視覺乒乓球軌跡捕捉系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了超低延時(shí)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集，圖像分析處理速度是傳統(tǒng)人工智能算法的3-5倍以上。在此前不久，龐勃特與高通中國、上海體育學(xué)院形成三方戰(zhàn)略合作，致力于將現(xiàn)今的5G技術(shù)及移動芯片技術(shù)運(yùn)用在智慧體育場景中。“高速雙目立體視覺系統(tǒng)搭載高通驍龍865芯片與龐勃特自研人工智能算法平臺，其強(qiáng)大算力和高通量數(shù)據(jù)收集與處理賦予了機(jī)器人在輕量移動化、多設(shè)備遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)交互、云端實(shí)時(shí)AI運(yùn)算及反饋方面的高性能特點(diǎn)。”曲晨耕告訴記者，而中國乒乓球?qū)W院為整套訓(xùn)練系統(tǒng)定制的智能課程，在龐伯特智能乒乓球機(jī)器人的輔助下，能夠提升學(xué)員對乒乓球項(xiàng)目的學(xué)習(xí)效率。“我們希望通過與乒乓球領(lǐng)域的核心資源合作的形式，形成競爭壁壘。”曲晨耕表示。

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責(zé)任編輯：王婷