乒乓球教練是機(jī)器人？大數(shù)據(jù)為國家隊(duì)篩選乒乓球選手

　　能否想象你的乒乓球教練是個機(jī)器人?

　　雖然乒乓球一直是運(yùn)動競技場上的強(qiáng)勢項(xiàng)目，但實(shí)際的情況卻是，專業(yè)乒乓球教練一直都是稀缺的資源。

　　創(chuàng)屹科技(Future Mind)首席執(zhí)行官張海波在與中國乒乓球?qū)W院院長的交流中發(fā)現(xiàn)，多球訓(xùn)練在訓(xùn)練中時間占比超過50%，并且對“喂球”的教練水平要求極高，能夠同時做好喂球和反饋的教練非常少。

　　機(jī)器人能不能向真人一樣“喂球”呢?抱著這樣的想法，張海波的團(tuán)隊(duì)開始研制乒乓球發(fā)球機(jī)器人。

　　01

　　不只能喂球，人工智能+大數(shù)據(jù)指導(dǎo)學(xué)員訓(xùn)練

　　職業(yè)教練工作中最為重要的一個部分就是“喂球”，通過給學(xué)員發(fā)不同的球，來訓(xùn)練學(xué)員應(yīng)對不同球的動作和反應(yīng)。

　　傳統(tǒng)的發(fā)球機(jī)外表上看上去像是一個筒子，通過滾輪將乒乓球擠出去，但傳統(tǒng)的發(fā)球機(jī)發(fā)出來的球并不完全可控，而且十分僵硬，無法滿足訓(xùn)練要求。

　　所以，更擬人化、定制化的喂球是最先要解決的問題。

　　創(chuàng)屹科技(Future Mind)在設(shè)計(jì)發(fā)球機(jī)器人時，改變了傳統(tǒng)的擠壓發(fā)球模式，兩個機(jī)械臂一個拋球另一個擊打，能夠高度還原真人動作。為了更保證動作更精準(zhǔn)，張海波與中國乒乓球?qū)W院合作，采集了國家級的訓(xùn)練場景，用高速攝像機(jī)記錄專業(yè)教練的手部動作和球的狀態(tài)，保證發(fā)球機(jī)器人動作的專業(yè)性。

　　“喂球”的部分是解決了，但是教練不僅要“喂球”，還要指導(dǎo)學(xué)員，給予反饋。而這個問題比前一個要復(fù)雜得多。

　　于是，張海波團(tuán)隊(duì)想到用數(shù)據(jù)解決這個問題。

　　張海波告訴多知網(wǎng)，在整個訓(xùn)練過程中，由兩個高幀率攝像頭組成的“鷹眼”系統(tǒng)會收集每一次回球的質(zhì)量，構(gòu)建回球質(zhì)量的曲線，以此評估訓(xùn)練的效果。

　　人工智能教練系統(tǒng)也會通過數(shù)據(jù)，判斷目前的訓(xùn)練方案是否適合訓(xùn)練者。

　　所以，整套智能訓(xùn)練體系的設(shè)計(jì)目標(biāo)就是讓乒乓球訓(xùn)練指導(dǎo)更容易。這樣一來，對教練的要求大大下降，從喂球到回球質(zhì)量的判定都可以交由智能系統(tǒng)負(fù)責(zé)，教練在訓(xùn)練的過程中更多扮演一個輔助的角色。

　　多維度的數(shù)據(jù)采集讓乒乓球訓(xùn)練更可視化。

　　教練可以選擇保留一些重點(diǎn)的軌跡和比較好的回球軌跡，以便進(jìn)行復(fù)盤分析。在傳統(tǒng)的訓(xùn)練場景中，教練不可能清楚記住幾十球的數(shù)據(jù)，也很難統(tǒng)計(jì)回球的上臺率、準(zhǔn)確率。發(fā)球機(jī)器人以數(shù)據(jù)報(bào)告的形式，能夠更準(zhǔn)確地為學(xué)員訂制教學(xué)計(jì)劃。

　　目前創(chuàng)屹科技的人工智能教練系統(tǒng)還未涉及人體動作和其他數(shù)據(jù)的收集，張海波向多知網(wǎng)透露，今年年底時會完善這方面的內(nèi)容。

　　02

　　用錄播課、大數(shù)據(jù)協(xié)助校園體育教學(xué)

　　在“雙減”后，越來越多的學(xué)校想開乒乓球課程，但是缺乏專業(yè)老師。許多體育教師雖然會打乒乓球，但對專業(yè)知識知之甚少。

　　如果發(fā)球機(jī)器人可以解決教練短缺問題，那學(xué)校場景是不是也可以適用?

　　學(xué)校和乒乓球館兩個場景最大的不同在于適應(yīng)的學(xué)員人數(shù)。乒乓球館訓(xùn)練的人數(shù)較少，而學(xué)校一個班就有30個人。那發(fā)球機(jī)器人怎樣面對1對30的校內(nèi)教學(xué)場景呢?

　　創(chuàng)屹科技開發(fā)了輔助功能來解決校內(nèi)應(yīng)用場景的問題。

　　創(chuàng)屹科技針對學(xué)校的1對30的教學(xué)場景補(bǔ)充了內(nèi)容。與中國乒乓球?qū)W院定制視頻課程，系統(tǒng)將通過視頻、數(shù)據(jù)等角度為教師提供教學(xué)素材和指導(dǎo)，并通過數(shù)據(jù)分析為學(xué)生量身定制學(xué)習(xí)課程。

　　在上課時，學(xué)生刷臉或者刷學(xué)生卡之后，系統(tǒng)會調(diào)出該學(xué)生此前的訓(xùn)練數(shù)據(jù)、動作特點(diǎn)、適合的教學(xué)內(nèi)容，然后在配套的電視或者平板里播放國家級教練的教學(xué)視頻。學(xué)校教師可以依照視頻教授學(xué)生動作要點(diǎn)，訓(xùn)練時，機(jī)器人會根據(jù)教學(xué)內(nèi)容發(fā)球，評估系統(tǒng)會根據(jù)學(xué)生的回球數(shù)據(jù)進(jìn)行打分，并記錄教學(xué)的成果。

　　在體育課程之外，設(shè)備也能在課間，課后服務(wù)的時間內(nèi)，給學(xué)生提供自主練習(xí)的機(jī)會。學(xué)生們練習(xí)的大數(shù)據(jù)都會被保存起來，用以完善人工智能教練系統(tǒng)。創(chuàng)屹科技還會將這些數(shù)據(jù)與中國乒乓球?qū)W院共享，在選拔種子選手時作為參考。

　　去年4月份，創(chuàng)屹在中國乒乓球?qū)W院投入了5臺發(fā)球機(jī)器人，到現(xiàn)在已經(jīng)為學(xué)生們上了三個學(xué)期的課了，在這個過程中，創(chuàng)屹科技一直收集反饋，并對產(chǎn)品功能進(jìn)行迭代。

　　目前，發(fā)球機(jī)器人面對校內(nèi)教學(xué)場景的軟件和內(nèi)容已經(jīng)完善，創(chuàng)屹科技也開始在學(xué)校里進(jìn)行合作試用和銷售。預(yù)計(jì)在不久后，設(shè)備可以百分百滿足乒乓球校內(nèi)教學(xué)需求。

　　創(chuàng)屹科技已經(jīng)在自己經(jīng)營的兩個球館里試運(yùn)營設(shè)備一個多月，他們發(fā)現(xiàn)在實(shí)際的使用場景中，學(xué)員自己看視頻就能夠快速學(xué)會許多動作，教師不需要完全參與到教學(xué)過程中，他們主要進(jìn)行設(shè)備的簡單操作和場地的維護(hù)，負(fù)責(zé)維持上課的秩序。

　　據(jù)張海波透露，這樣的一整套設(shè)備落地總價(jià)約在30萬元左右。

　　03

　　即將開發(fā)物聯(lián)網(wǎng)下的互聯(lián)教學(xué)環(huán)境

　　小米的智能家居，華為的鴻蒙系統(tǒng)、萬物互聯(lián)，大家對物聯(lián)網(wǎng)這個詞已經(jīng)非常熟悉，但物聯(lián)網(wǎng)如何在體育教育發(fā)揮作用?

　　發(fā)球機(jī)器人不是創(chuàng)屹科技的最終目標(biāo)，張海波向多知網(wǎng)透露，創(chuàng)屹科技想把傳統(tǒng)的教學(xué)環(huán)境轉(zhuǎn)換成物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境。

　　智慧大屏，智能球桌，智能球拍通過陀螺儀采集更多信息，運(yùn)動鞋通過壓電傳感來捕捉學(xué)員的重心轉(zhuǎn)移，鷹眼系統(tǒng)采集球的軌跡質(zhì)量等等，通過各種手段全方位采集訓(xùn)練者的信息。

　　再通過電視大屏，語音，聲光電的特效來給予訓(xùn)練者反饋，以多媒體交互的形式讓訓(xùn)練者看得到自己的訓(xùn)練成果和進(jìn)步所在。

　　在C端市場，創(chuàng)屹科技考慮為運(yùn)動增添闖關(guān)、段位、上分、稱號等多種娛樂形式，并且降低成本和售價(jià)，以此吸引用戶。

　　2021年5月份，創(chuàng)屹科技完成了來自高通創(chuàng)投的數(shù)千萬元Pre-A輪融資，并獲得了高通方面在芯片上的支持。有著先前積累的技術(shù)基礎(chǔ)，以及高通的芯片支持，創(chuàng)屹科技才具備了資源和底氣來做第一個吃螃蟹的人。

　　體育教學(xué)機(jī)器人是一個新的領(lǐng)域，創(chuàng)屹科技的產(chǎn)品也還在迭代中。或許在不久后，在各個學(xué)校的體育場館、青少年宮，陪伴孩子們打乒乓球的，不再是真人教練，而是這樣的智能機(jī)器人。