听雨 发自 凹非寺量子位 | 公众号 QbitAI

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人形机器人跟人打乒乓球,你可能见过。

人类发球喂球,机器人守在半台回击,这类视频这两年已经不算稀奇。

但两台机器人自主对打呢?

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没有遥控,也没人喂球。球台两边,你发我接、你攻我守,一直打到11分。

正式比赛的目标只有一个:赢球!

这场对局,很快就要搬进国家速滑馆「冰丝带」。8月22日至26日,第二届世界人形机器人运动会将在这里举行。

本届运动会将有2000多台机器人参赛,其中1000多台将在开幕式同台亮相。

这个阵仗,堪称机器人界的「春晚」。

乒乓球正是其中一档节目。参与表演的是由香港大学与超维动力KAI研究团队组成的港大超维战队。开幕式上,他们的机器人还将与几位乒乓球名将同场过招。

正式亮相前,他们先交出了一份作业:两台人形机器人按照11分制,自主打完一局。

接下来请欣赏:「真·人类史上首场人形机器人自主乒乓球完整对局」~

【此处无法插入视频,遗憾……可到量子位公众号查看~】

你别说,你还真别说。

这机器人的抬手、挥拍,一套动作有模有样。只见红帽小哥和蓝帽小哥一交手,电光石火之间……

好吧,场面还是没有想象中那么刀光剑影。

和职业选手的凌厉攻防相比,两位「小哥」的回合节奏平缓不少。

不过彼此之间,一个发、一个接,黄色小球在两边一弹一挡,比分照样你来我往。

这两个机器人背后,采用的是港大超维团队自主研发的SMASH系统。

它并非一个大模型从头包办到底,而是一套将视觉感知、轨迹预测、动作规划和全身控制串起来的闭环方案。

为此,他们把SMASH从1.0升级到了2.0。机器人的击球范围从相对固定的来球扩展到长球和短球,还补上了自主发球。

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队伍领队罗平是香港大学计算与数据科学学院副院长、MMLab HKU负责人,也是超维动力联合创始人。

李莹辉则是香港大学博士后,也是超维动力运控算法负责人。

量子位与罗平、李莹辉聊了聊:

为什么偏偏选择乒乓球?机器人打完一局,和过去接住几个球有什么不同?离真正挑战人类选手,还有多远?

以下是对话实录:

两台机器人,如何完整打完11分局?

量子位:机器人和机器人打,相比人和机器人打,技术难点是什么?

罗平:人和机器人打时,人会下意识地喂球,让机器人尽量能够回球。两个机器人对打时,双方的目标都是赢球。既要主动进攻,又要让比赛真正打起来,要求会高很多。

量子位:Demo里所说的完整11分对局,和连续打11个回合是一回事吗?

罗平:不是。完整11分指按照乒乓球规则完整打完一局、分出胜负。11个回合,或者说连续七八拍,则是同一个球在得分前来回对拉七八次。

量子位:两台机器人使用的是同一套系统吗?它们会在交手中逐渐形成不同打法吗?

罗平:我们自己的两台机器人使用同一套SMASH系统。正式比赛面对其他队伍时,每支队伍都有自己的模型和系统。

目前可以为机器人预设不同策略,比如偏快、偏慢或者选择不同落点,但还没有做到在与某个对手交手的过程中实时学习。只有实现在线学习,机器人才能进一步针对具体对手调整打法。

机器人对打产生的数据会被保存下来,用于后续的真机强化学习。成功和失败的回合都积累下来,之后才有可能形成所谓的自进化。现阶段的训练数据仍然以人类数据为主。

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量子位:为什么组委会把乒乓球设为正式对抗项目?

罗平:这届比赛中,乒乓球和自由搏击是少数要求机器人完全自主完成的项目,不允许遥控。乒乓球也是第一次作为人形机器人正式对抗项目出现。

李莹辉:马拉松也可以让机器人自主沿路线跑,但路径和规则相对固定。打球时,机器人需要自己判断球路、做决策并完成击打,整个过程是闭环的。它代表机器人从执行预先设定的动作,走向根据环境变化实时行动。

我们并不是为了这次比赛才开始做乒乓球。团队从2025年10月前后就开始布局,比赛只是研发过程中的一个阶段节点,但确实加快了系统迭代。

机器人背后的系统:SMASH 2.0

量子位:目前使用的是SMASH 2.0吗?相比论文里的1.0,主要升级在哪里?

李莹辉:2.0的一项重要提升是击球范围。我们引入了大量人类运动数据进行仿真训练,让机器人能够覆盖更完整的击球空间,既能接短球,也能接长球。

另一方面,我们在SMASH 2.0加入了自主发球。要按照11分制的规则去完成一局完整比赛,机器人必须要能够轮流发球,所以自主发球系统也是完整对局不可缺少的一环。

量子位:人类运动数据大概有多少?怎样采集?

李莹辉:团队连续采集了一两个月,每天采集4到8个小时。

目前主要由教练员穿戴动捕设备打球,我们从中获得高质量的人体运动数据。也会尝试无穿戴采集的方案,让人直接上场打球,再通过视觉算法恢复人体姿态。无穿戴方案的单条数据质量可能会有所下降,但整体数据规模可以做得更大。

乒乓球数据有很强的定制化处理需求,目前主要由团队自己采集和处理。影视、游戏行业过去常常按秒计算动捕数据,而机器人训练算法模型所需的数据则往往按分钟甚至小时进行计算,数据量级完全不同。

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量子位:你们怎样划分SMASH 1.0、2.0和3.0的不同阶段目标?

李莹辉:1.0的核心是全身运动与主动感知,先把闭环跑通;2.0强调更完整的击球区域和更广泛的来球覆盖;3.0会聚焦旋转球。

从实际表现看,1.0阶段的人机对打,机器人更像是个初学者,还需要人类喂球;我们预想,通过SMASH 2.0,机器人能够尝试处理覆盖范围内的各种来球,即使成功率还不是百分之百,但已经可以做到不用喂球,让机器人真正跟人进行对打。

量子位:机器人接短球和反手球,为什么更难?

李莹辉:短球和长球要求机器人覆盖完整的击球区域。接短球时,还必须处理身体、球拍与球台碰撞的约束。机器人不能只适应固定落点,而要根据来球主动选择近台或远台击球。

反手则对全身协调和平衡提出了更高要求。机器人的手臂长度有限,正手击球空间相对更大;接反手球时,往往必须配合躯干和下肢运动。

量子位:下一步最难攻克的球是什么?

李莹辉:下一步最大的技术点是处理旋转球。要接近专业运动员水平,机器人必须感知球的旋转,并精细控制手腕和球拍。

工业机械臂的控制频率很高,也不需要同时处理双足与地面的动力学扰动。反观人形机器人,要在维持全身平衡的同时,在毫秒级窗口内精确调整手腕和球拍,这是更复杂的控制问题。

为什么偏偏是乒乓球

量子位:为什么选择乒乓球作为具身智能落地的第一个专业场景?

李莹辉:第一,它是国球,受众广、交互性强;第二,它是很好的技术练兵场,对高速来球感知、实时决策和全身控制的要求都很高。

罗平:专业乒乓球运动是脑力策略竞技和精细指尖控制的结合。对于人形机器人,需要策略,需要大脑、手和腿快速协调。如果未来两年,人形机器人能够打赢水平较好的人类选手,我们可以相信它也能很好地完成其他任务。

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量子位:为什么不从羽毛球、网球开始?

李莹辉:这些球类运动侧重点不同,特别是旋转对接发的影响。乒乓球的进阶路线比较清晰,可以从原地上半身击球开始,再发展到全身、全域和旋转球。网球等项目要求大范围移动,跳跃,对小脑要求更高,对旋转反而不敏感。

家庭等开放场景仍然受数据稀缺、泛化不足和技术路线尚未收敛的限制。球类运动属于可控的非结构化场景,适合先验证高频感知、决策和全身控制,再逐步迁移到更泛化的任务。

如果说马拉松主要验证本体稳定性和续航,那么乒乓球可以被看作下一阶段的代表任务,用来验证机器人真正的理解竞技比赛,并具备感知、决策和交互能力。

从机载视觉到跨本体,离产品落地还有多远

量子位:SMASH论文强调机载视觉,为什么比赛中还会使用外部设备?

李莹辉:SMASH最初就希望摆脱外部动捕。我们的SMASH系统已经可以在室外依靠机载视觉运行,但比赛具有竞技性质,为了保证稳定性,参赛团队仍需要使用外部动捕或外部视觉设备。

出于产品化目标,我们会继续降低对外部动捕和外置相机的依赖,最终只使用机器人自己的眼睛。但也相对更难,因为机载视觉会受到机器人运动和振动影响,对感知稳定性的要求更高。

量子位:这次比赛使用的是超维动力自研本体吗?

李莹辉:我们也在自研本体,目前也已经在我们自研本体上进行了SMASH算法的适配调试。但这次比赛规则要求统一采用智元远征A3,以尽量消除不同队伍之间的硬件差异,所以我们也将使用A3参赛。

算法通用性也是我们会长期去提升的重点。此前SMASH也在宇树G1上进行了部署测试,取得了不错的效果,后续我们还会让SMASH继续适配不同本体。

但用A3等全尺寸人形机器人去适配算法,其实对机器人产品的硬件一致性有更高的要求,如果一致性不高,同一套策略换到同型号的另一台机器上就失效,算法迭代会非常困难。

远征A3目前的一致性表现比较好,并且算法也不可能永远只为单一一款机器人服务,我们会跟智元保持深度合作,去探讨算法的更多应用空间。

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量子位:不仅是乒乓球,为什么现在越来越重视全尺寸人形机器人?

罗平:全尺寸机器人的一个优势,是可以更直接地复用人类数据。一旦涉及与物理世界交互,中小尺寸机器人的身体比例、观察视角和接触关系都与成人不同。

例如,宇树G1大约1.3米高,而很多第一视角数据默认来自成年人的头部高度和双手位置。直接迁移时,机器人的视角和操作高度都会发生变化。

如果机器人只做运动、不与物体交互,尺寸问题可能并不明显。过去很多工作主要研究机器人与地形的交互;到了近一年,人形机器人开始大量操作物体,人类数据与本体尺寸不匹配的问题才逐渐暴露出来。

量子位:相比索尼用机械臂做乒乓球机器人,人形形态的价值是什么?

李莹辉:索尼的Project Ace使用机械臂与专业运动员对打,并通过十多个高速相机和传感器捕捉球路及旋转。但机械臂的击球动作与人不同,人很难模仿,也很难从它的动作中提前判断意图。

人形机器人保留了与人相似的身体结构,更适合用作训练和陪练。未来它可以通过语音指导动作,也可以复现特定运动员的数据和打法。

乒乓球还有一个面向消费者的优势:人与机器人始终被球台分隔在两个半区,更容易通过空间隔离控制安全风险。

量子位:你们希望三年后做到什么?

李莹辉:我们的目标是用人形机器人挑战专业乒乓球运动员,同时把这个过程中形成的感知、规划和控制能力迁移到其他任务。

罗平:乒乓球不是终点。它更像一个足够困难、又能持续衡量人形机器人技术进步的起点。