1983 年，英國(guó)學(xué)者、現(xiàn)澳大利亞南昆士蘭大學(xué)名譽(yù)教授約翰·比林斯利（John Billingsley）發(fā)表了一篇名為“Robot Ping-Pong”的論文，并由此發(fā)起了世界上第一場(chǎng)機(jī)器人乒乓球比賽。

但在職業(yè)比賽里，乒乓球的速度超過(guò) 20 米/秒，兩次擊球之間的時(shí)間往往不到半秒鐘，球的旋轉(zhuǎn)強(qiáng)度更是極高，強(qiáng)烈的旋轉(zhuǎn)會(huì)直接改變飛行軌跡和反彈方向，想要精準(zhǔn)接住并回?fù)?，?duì)反應(yīng)速度、判斷能力和身體控制的要求都非常高。

過(guò)去幾十年里，雖然也出現(xiàn)過(guò)不少乒乓球機(jī)器人，但大多只能對(duì)接發(fā)球機(jī)，忽略旋轉(zhuǎn)變化，或者只能在縮小的場(chǎng)地上活動(dòng)，根本沒(méi)辦法和真人進(jìn)行公平的競(jìng)技對(duì)抗。

近日，索尼人工智能團(tuán)隊(duì)研發(fā)的乒乓球機(jī)器人 Ace（比賽中，ace 意為發(fā)球直接得分），在完全遵循國(guó)際乒聯(lián)（ITTF）正式競(jìng)賽規(guī)則、使用標(biāo)準(zhǔn)器材的真實(shí)對(duì)抗中，成功戰(zhàn)勝了多名優(yōu)秀的乒乓球人類選手。相關(guān)研究發(fā)表在 Nature 期刊。

Ace 主要由三部分組成：高速感知系統(tǒng)、AI 驅(qū)動(dòng)的控制系統(tǒng)，以及機(jī)器人硬件。

Ace 的感知系統(tǒng)也就是它的眼睛，其配備了 9 臺(tái)來(lái)自索尼的高速攝像頭從各個(gè)角度追蹤乒乓球，它們以每秒 200 幀的速度、3 毫米的精度測(cè)量球的位置，同時(shí)三個(gè)專門的基于事件的視覺(jué)單元以每秒 400 到 700 次的頻率計(jì)算球的旋轉(zhuǎn)。所有這些數(shù)據(jù)隨后被輸入計(jì)算機(jī)，在短短 10 毫秒內(nèi)完成數(shù)據(jù)處理。這意味著 Ace 能察覺(jué)到人類視覺(jué)中一閃而過(guò)的微小運(yùn)動(dòng)變化，并精準(zhǔn)預(yù)測(cè)球在撞擊球網(wǎng)或球拍時(shí)的軌跡。

其次是聰明的大腦，借助深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)技術(shù)，Ace 在真正與人類對(duì)戰(zhàn)之前，已經(jīng)在定制的模擬器中進(jìn)行了數(shù)千小時(shí)的苦練。它學(xué)會(huì)了實(shí)時(shí)調(diào)整策略，能根據(jù)對(duì)手的打法風(fēng)格和擊球選擇做出精準(zhǔn)反應(yīng)。

硬件方面，研究團(tuán)隊(duì)專門為它打造了 8 個(gè)自由度的高速機(jī)械臂，其中 3 個(gè)自由度用于控制球拍的空間位置，兩個(gè)用于調(diào)整球拍的朝向，另外 3 個(gè)則用于決定擊球的速度向量與力度。無(wú)論是扣殺、弧圈球、削球，甚至是棘手的擦網(wǎng)球，都不在話下。

（來(lái)源：上述論文）

為了評(píng)估 Ace 的實(shí)戰(zhàn)能力，研究團(tuán)隊(duì)根據(jù)國(guó)際乒乓球聯(lián)合會(huì)的規(guī)則，安排 Ace 與 5 名擁有 10 年以上訓(xùn)練經(jīng)驗(yàn)的精英選手（曾參加過(guò)全國(guó)或地區(qū)錦標(biāo)賽）、以及 2 名日本職業(yè)聯(lián)賽球員（安藤南（Minami Ando）和曾根翔（Kakeru Sone））展開對(duì)決。賽前，研究團(tuán)隊(duì)未利用任何關(guān)于這些選手的具體數(shù)據(jù)來(lái)訓(xùn)練 Ace。

此外，為了進(jìn)行這些實(shí)驗(yàn)，索尼還在其東京總部搭建了一個(gè)奧運(yùn)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)尺寸的乒乓球場(chǎng)，以便為職業(yè)選手和其他高水平運(yùn)動(dòng)員提供一個(gè)與機(jī)器人進(jìn)行公平較量的環(huán)境。

2025 年 4 月的比賽中，Ace 在與精英選手的五場(chǎng)比賽中贏了三場(chǎng)，共進(jìn)行的 13 局比賽中贏得 7 局。Ace輸?shù)袅伺c職業(yè)選手的兩場(chǎng)比賽，在七局比賽中贏下一局。它能穩(wěn)定接住 14 米/秒以內(nèi)的快球，面對(duì)高強(qiáng)度旋轉(zhuǎn)回球率超過(guò)七成，發(fā)球直接得分的次數(shù)甚至比人類選手還要多，而且回球穩(wěn)定、反應(yīng)迅速，平均擊球回合比人類職業(yè)比賽還要長(zhǎng)，展現(xiàn)出了極強(qiáng)的持續(xù)對(duì)抗能力。

Ace 能夠運(yùn)用 15 種不同的發(fā)球方式，在與精英球員的比賽中，發(fā)球后直接得分共拿下 16 分，而精英球員的總得分僅為 8 分；在與職業(yè)球員的比賽中，Ace 使用了 13 種發(fā)球方式，并獲得了 4 個(gè) ace 球，而職業(yè)球員則獲得了 7 個(gè) ace 球。

圖 | 評(píng)估結(jié)果（來(lái)源：上述論文）

在將論文提交給 Nature 雜志同行評(píng)審后，索尼的研究人員繼續(xù)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，并表示 Ace 的擊球速度和回合數(shù)都得到了提升，而且打法更加激進(jìn)，更靠近球臺(tái)邊緣。

2025 年 12 月，Ace 首次在賽場(chǎng)上擊敗了職業(yè)選手。2026 年 3 月，Ace 又接連戰(zhàn)勝了三位職業(yè)名將：其中包括在世界乒聯(lián)排名前 25 位的女子職業(yè)選手木原美悠（Miyuu Kihara），以及龍崎東寅（Tonin Ryuzaki）與五十嵐史彌（Fumiya Igarashi）兩位男子職業(yè)選手。

在索尼 Ace 機(jī)器人登上 Nature 雜志并擊敗人類職業(yè)選手的新聞爆出后，美聯(lián)社專門通過(guò)郵件采訪了早已退休的比林斯利，他幽默且犀利地表示：雖然他不想貶低這一成就，但索尼在解決這個(gè)問(wèn)題時(shí)使用了“人海戰(zhàn)術(shù)”和“殺雞用牛刀”般的大算力與全方位視覺(jué)技術(shù)，這讓只有兩只眼睛的人類很難有勝算。

事實(shí)上，Ace 的誕生可追溯至索尼 AI（Sony AI）成立初期的探索?！斑@個(gè)項(xiàng)目的起點(diǎn)極其艱難，”索尼 AI 總裁邁克爾·斯普蘭格（Michael Spranger）回憶道?！爱?dāng)時(shí)既沒(méi)有團(tuán)隊(duì)，也沒(méi)有辦公室?！弊畛鯗y(cè)試 Ace 的時(shí)候，人類對(duì)手甚至需要戴頭盔、護(hù)具和護(hù)目鏡。

研究團(tuán)隊(duì)坦言，盡管經(jīng)過(guò)系統(tǒng)迭代，Ace 在擊球力量與旋轉(zhuǎn)強(qiáng)度上已追平人類精英，但距離“世界冠軍”的絕對(duì)統(tǒng)治力仍有微距。眼下的 Ace 依然面臨著物理世界的嚴(yán)苛考驗(yàn)：一方面，系統(tǒng)在防守時(shí)會(huì)出現(xiàn)過(guò)早擊球的機(jī)械習(xí)慣，限制了回球戰(zhàn)術(shù)的縱深與多樣性；另一方面，在應(yīng)對(duì)極端暴扣等極限工況時(shí)，虛擬環(huán)境與現(xiàn)實(shí)物理空間（Sim-to-Real）之間微小的風(fēng)阻偏差，仍會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)失誤。

1.https://www.1news.co.nz/2026/04/23/robot-beats-human-pros-at-table-tennis-in-milestone-for-machines/

2.https://ai.sony/blog/inside-project-ace-discover-the-robot-athlete-that-competes-with-professional-table-tennis-players

3.Dürr, P., El Gheche, M., Maeda, G.J. et al. Outplaying elite table tennis players with an autonomous robot. Nature 652, 886–891 (2026). https://doi.org/10.1038/s41586-026-10338-5

運(yùn)營(yíng)/排版：何晨龍

注：封面/首圖由 AI 輔助生成