VR機器人教練一對一教你如何正確打桌球

2022-04-29     VRPinea

原標題:VR機器人教練一對一教你如何正確打桌球

(VRPinea 4月29日訊)最近,劉畊宏的毽子操風靡全國。各行各業、男女老少都紛紛打卡跟練。不少人表示,現在一聽到周杰倫的《本草綱目》,就感覺DNA動了。在此之前,也有一項老少皆宜的國民運動,便是桌球。

劉畊宏毽子操

受疫情影響,在現實中打桌球都無法實現。於是,VR桌球模擬器成了替代品。無需出行、不受場地的限制,隨時隨地就能與全球的朋友們聯機一戰高下。這不,昨天由Pico舉辦的《桌球:致勝11分》PVC全國大獎賽也正式開啟報名。

無論是為了應對正式比賽,還是渴望收到朋友的讚美,究竟如何才能在短時間內提高桌球球呢?為此,腦洞一向很大的日本人開發了一種名為「T2 Snake」的VR桌球訓練機器人,下面小P就帶大家一探究竟。

VR桌球模擬器與機械臂的聯動

T2 Snake由一個運行於VR頭顯的桌球模擬器和一個蛇形機械臂組成。研究人員在機械臂的尖端安裝了一小截桌球拍和一個VR手柄,為了方便使用,另一端則被固定在鋁製底座上。

VR桌球模擬器是由Unity3D引擎創建的,從演示視頻來看,背景被設置在了體育館,有一張桌球桌和一塊記分牌。報告里稱,開頭有一個指導視頻,在比賽過程中還有激勵玩家的拉拉隊。除了外觀和場景不能定製,看上去與其他VR桌球遊戲沒有太大區別。

球拍在VR中的運動與機械臂的運動是如何實現同步的呢?首先,研究人員將VR環境與逆向運動學系統(IK)相連接,通過WebSockets3,控制、同步球拍的運動和機器人的運動。其次,IK系統計算出機器人正確的手臂擺動姿勢,以便在VR環境進行正確的揮拍。最後,IK系統將計算出的機械臂的角度發送給機器人控制系統,而機器人就會做出對應的動作。

而機械臂由九個伺服電機串聯而成,長度是0.99米,重達4.5斤。這些電機的連接處使用的是鋁框架和PLA框架,末端執行器是VR遊戲中常見的桌球拍,也就是VR控制器。於是,佩戴上VR頭顯,握持安裝在機械臂尖端的球拍,玩家就可以通過力反饋實現正確的揮拍。

能否提升桌球技?

為了評估這套系統,研究人員招募了10名曾經使用過VR設備的體驗者。首先,對這些體驗者進行問卷形式的調查,並將即將試玩的系統介紹給他們。接著,體驗者參加球技測試。然後,將其分為兩組(使用T2 Snake和使用VR)進行桌球訓練。中途,兩組體驗者需要交換訓練方式。最後,對其進行半結構式的訪談,涵蓋他們對T2 Snake的總體印象。

如下圖所示,開發人員對每名體驗者進行了規範化的數據研究。報告顯示,在技能測試中,使用T2Snaker的志願者的總體技能增益更高。

一名體驗者給予了相當高的正面評價:像是在現實生活中,有教練在教授桌球技能。但也有人認為訓練效果不如預期,還遇到了一些新的問題。比如,不知道機器人手臂的運動範圍,擔心會將其折斷。還有人補充道,希望為用戶提供虛擬化身,讓他們能看到自己的形象。

此外,研究人員稱,未來將增加反手功能,並把這套系統運用到其他運動項目上。實際上,除了VR桌球機器人以外,越來越多的機器人開始在各個領域大施拳腳。比如,日本JR West公司用VR控制巨型機器人建鐵路,有點類似於《環太平洋》中的操作。未來,機器人不僅可以替代人類從事高危體力勞動,我們也可以遠程操控機器人,高效地執行任務。

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文章來源: https://twgreatdaily.com/zh/22b97f0bea78774826ab134130213b55.html