乒乓球队里来了个“庞教练”，高通5G推动机器人产业进入智慧革命

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乒乓球队里来了个“庞教练”，高通5G推动机器人产业进入智慧革命

林志佳

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小小的乒乓球正推动人工智能技术走向“机械与人类的共同成长”

乒乓球队里来了个“庞教练”，高通5G推动机器人产业进入智慧革命

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（图片来源：Unsplash）

北京时间7月29日晚结束的乒乓球女单决赛中，陈梦以4-2击败孙颖莎，夺得东京奥运会乒乓球女子单打金牌，成为中国在本届奥运会上的第15金，而“00后”小将孙颖莎则夺得银牌。

当五星红旗在东京奥运会现场升起的那一刻，中国人再次为这一刻感到骄傲。本届奥运会，仅乒乓球赛事一项，国家队就已经斩获了一金一银两枚奖牌。

看得见的是奖牌，看不见的却是运动员为了比赛背后所做的准备。出征前，国家乒乓球队每天都在进行高强度的日常训练。有媒体曾指出，每位球员光“挥拍训练”就达上千次，他们至少花三分之一的时间在乒乓球的“多球训练”上。

尽管乒乓球的日常训练被证明是十分有效的辅助学习手段，但传统的专业训练方式中，往往会依靠教练本身来对运动员进行喂球，这种“多球训练”对教练来说是痛苦的，一名教练只能同时给两名运动员发球，另外，教练发球的过程比较枯燥，一旦疲惫和倦怠，训练效果的稳定性很难保证。

前中国乒乓球世界冠军，现任国际乒联副主席，中国乒乒球学院院长的施之皓曾呼吁，能否用人工智能（AI）的机器臂，来替代这份工作。他强调，希望能借此引领世界乒乓球运动的发展潮流。

如今，随着时代的发展，技术的不断革新，幸运的是，现在国家乒乓球队真的出现了“陪练机器人”——庞伯特发球机器人（Pongbot，以下简称“庞伯特”），又被人亲切地称为“庞教练”。

“庞教练”身高约1米，体重约70公斤，拥有机器人与乒乓两大领域巨头——新松机器人与中国乒乓球学院的纯正血统，具备得天独厚的技术优势，在此基础上，庞伯特不断探索新技术，利用高通5G RB5机器人平台的强大AI算力，以及5G带来超大带宽、超低时延，让机器人经过多层的人工神经网络的训练，进行颠覆性创新，从而在速度、力度、准确度上都更接近于赛场上的对手。

据《新民晚报》报道，2020年7月，“庞教练”已经来到中国乒乓球学院和湖北黄石国家队训练基地。在现场，庞伯特一只手握着乒乓球拍，另一只手抛出乒乓球，还原了真人的发球动作，完成了一次接近赛场上的发球互动表现。

“一套训练下来，感觉仿佛在和一个真人交手，而且还是一个高手。”一位与庞伯特打球的体验者曾对钛媒体App这样表示。

庞伯特乒乓球机器人的出现，诠释了当机器人来到我们身边时，人机共生的无限可能性。而背后所使用高通5G RB5机器人平台，利用智能技术让机器能够赋能于人，这或许就是人们所期望“人机共生”的起点。

庞教练的真面目

实际上，乒乓球陪练的枯燥性一直是业界“顽疾”。上世纪90年代，出现过一个叫“发球器”的物理设备，球一个个地从口子里机械地弹出。然而，在打乒乓球过程中，要求五要素：速度、力量、旋转、弧线和落点，这任何一点，都让发球器无法与人力媲美。

当前乒乓球运动存在以下几个亟待解决的问题：

一是效率。助教为专业运动员喂球时，往往在速度、旋转、落点控制、频率等方面，难以达到高水平选手的训练需求；
二是统一。助教容易出现疲惫、状态不佳等情况，就会直接影响速度、旋转等参数，影响训练特定技战术动作的一致性，同时，运动员也很难形成最佳的肌肉记忆；
三是反馈。乒乓球是一项实时性非常高的运动，往往一秒之间几个来回，过快的球速与落点的不确定性，也导致教练往往只能凭借经验来反馈，很难通过量化来优化教学，一些特定动作也就无法有效分析和复现。

那么，庞伯特发球机器人是如何被训练成“教练”，从而顺利解决上述问题呢？

庞伯特背后的制造者是上海庞勃特科技有限公司，成立于2019年底。早期的庞伯特曾被装上了一款超大的高速相机，最大的图像分辨率在720P，这已经是当时业界最好的水平。但其对象是一枚枚小小的乒乓球，它在被摄入画面后，由于体积过小，辨识度差，造成处理上的困难。

要让庞教练的体态变得轻盈、灵活、算力和网络信号传输都完美结合，经过对比，庞教练最终选择了高通的最新RB5机器人技术方案。

2020年6月，高通发布了一个支持5G+AI的RB5机器人平台解决方案：利用高通强大的QRB5165机器人处理器，集成高通第五代Qualcomm人工智能引擎，可提供每秒15万次AI运算；通信方面，RB5集成了5G、Wi-Fi、蓝牙等通信模式，并且在其他方面RB5还具有相对体积更小、功耗更低的特性。

（图片来源：高通官网）

搭载RB5的庞伯特发球机器人，拥有“双目视觉”鹰眼系统，利用超低延时的实时数据采集，图像分析处理速度是传统人工智能算法的3-5倍以上。高通RB5机器人平台为乒乓球机器人所需的AI和机器学习功能提供快速连接和高能效推理，机器人通过双目摄像头进行实时动态捕捉，具备200Hz帧率高速捕捉图像，并支持基于轨迹的球轨分析、预测系统以及人体运动捕捉与分析系统。

AI技术在各类运动中的应用越来越广泛，例如用图像分析技术来分析运动员错误的技术动作，提高运动员动作的规范性和准确性等。在乒乓球项目上，则利用先进的计算机分析系统，对比赛中双方运动员的数据进行准确分析，了解运动员的技术、战术在比赛中的运用情况。

随着中国越来越注重科学技术在竞技体育中的运用，我们的优势项目会运用人工智能技术和先进的设施设备，来提升运动员的训练水平和比赛能力。

在2021高通技术与合作峰会上，世界乒乓球冠军丁宁也来到了现场，并且和庞伯特乒乓球机器人进行了一番对决，引起行业内的广泛关注。利用5G+AIoT技术，人们将在科技帮助下，可以更好地解决场景中的实际问题，从而拥抱智能。

从消费级机器人起步，高通深耕工业赛道

庞教练在无限接近“人机共生”的道路上迈出的重要一步，同样也只是高通在机器人领域深耕案例的冰山一角。

也许你可能非常了解，全球40%的手机芯片来自于高通骁龙系列。通过骁龙移动平台，高通的AI技术已经支持超过15亿部终端。然而，这家高科技公司不止布局手机芯片领域，通过高通“5G+AI”这一前瞻性战略，自2014年开始就在机器人领域进行技术积累和产业深耕。

七年后的今天，高通在to C端的服务机器人领域和to B端的工业机器人赛道中实现了全面开花。

在消费服务机器人领域，目前整个市场整体规模正以突飞猛进的姿态前进，尤其是在国内。根据中国电子学会报告，2013年到2021年间，全球服务机器人销售额年均复合增长率达到19.2%，增长速度超过机器人整体市场增速。聚焦到国内，预计2021年，中国服务机器人市场规模将达到38.6亿美元，在全球市场比重中接近30%。

早在2017年，高通发现机器人领域商业化的无限可能，专门成立了一个部门来做这个事情，并于当年发布了三款芯片组产品——APQ8009、APQ8053和APQ8096SG为标志，正式进军服务机器人的商业领域。

随后几年里，凭借基于芯片组的解决方案，高通开始在蒸蒸日上的消费机器人市场打开局面。

以猎豹星空的产品为例。通过高通的芯片组以及机器人技术平台的解决方案，猎豹星空研制的各类型服务机器人产品，实现了酒店递送、KTV服务、手动做咖啡等，大大降低服务员的重复性工作几率，提高生产效率。去年疫情期间，其智能服务机器人还被送至武汉、北京等医院“上班”，助力医生远程问诊、查房、红外测温，药品化验单递送等，极大提高了疫情防控效率。

此外，包括科沃斯、石头科技的扫地机器人，零零无限的无人机，甚至是大疆无人机的Wi-Fi解决方案，都采用了高通一系列“智能机器人技术”解决方案，为消费者实现了降本增效的目的。

到了2019年，对于高通来说是一个重要转折点，因为其开始拓展工业级的机器人市场。

实际上，工业机器人在工厂环境中可以解决很多问题，例如机械臂、协作型机器人、AGV机器人，这些机器人在工厂中能够解决实实在在的问题，满足很多功能性需求，切实有效提高了劳动生产力和效率。

2019年2月26日，高通在MWC 2019期间，正式对外发布了首款专为机器人打造的RB3开发平台。在这一平台中，高通还特别集成了自家的人工智能引擎AI Engine和机器视觉能力，也基于骁龙845做了全新的定制设计，包括对Linux、ROS机器人操作系统的适配，对机器视觉、地图构建和定位、VSLAM功能的支持、优化等。一切都在向工业机器人方向布局。

“我们在机器人领域耕耘已有7-8年的历史，前几年主要专注于技术研发和技术积累。大概在4年前，我们看到了机器人有进一步商业化的可能性，所以我们成立了专门的部门来做这项工作。”高通业务拓展高级总监兼自动机器人、无人机和智能电器负责人Dev Singh在接受媒体采访时表示，在2019年之前，高通主要专注于消费级机器人，2019年，其决定进入工业级机器人市场。

一年后的6月17日，高通正式对外发布了RB5机器人平台。相较于RB3平台，除了对5G通信的支持外，还将骁龙845处理器替换成定制了一颗处理器——QRB5165。

相对于消费级机器人产品，工业机器人在温度、可靠性、安全性方面有更高的要求。因此，高通在RB5机器人平台中应用的QRB5165，也正是参考了高通旗舰级移动处理器——骁龙865的芯片架构，并针对工业机器人应用做了定制化。

在QRB5165的芯片当中，除了CPU+GPU+DSP组合之外，高通还加入了两个针对机器人应用的专用硬件模组——人工智能引擎AI Engine和计算机视觉引擎。这使得QRB5165算力达到了每秒15万亿次运算（15TOPS）的性能。

除了硬件，在软件层面，RB5同时支持Ubuntu和Linux两个软件底层系统，并针对每个版本进行相应的ROS操作系统、VSLAM等功能配置。同时配有机器学习、计算机视觉、用于定位的视觉算法等多个SDK。实现高通旗下一款专注于机器人赛道的平台级产品，能够应用于更复杂的场景当中。

以中科创达子公司创通联达的产品为例。基于高通RB5机器人平台，重庆的创通联达研发出一款5G工业搬运机器人，其搭载了创通联达T55M-EA5G模组，集成高通骁龙X555G调制解调器-射频系统，支持5GSub-6GHz和毫米波频段，以及独立及非独立组网模式，并兼容4G/3G网络，支持GPS、北斗等定位技术，在简化产品设计的同时提供了更快、更准确和更可靠的定位能力，达到降本增效目的。

此外，得益于此项合作，创通联达将推出一款AI开发套件——TurboX AI Developer Kit。TurboX将由高通的多款平台支持，融合硬件与软件功能，旨在帮助开发者和制造商打造突破性的AI终端。该开发套件计划包含支持诸多用例的参考AI应用和模型，如物体识别、缺陷检测、场景检测及宠物识别。它还将采用模组化设计，支持扩展AI和拍摄功能。

创通联达5G工业机器人（来源：高通）

创通联达首席执行官蔡蓉表示，通过与高通公司的深度合作，使客户能够设计和制造面向不同行业的智能机器人。作为支持5G和AI的先进机器人平台，高通机器人RB5平台满足了大量行业变革需求并推动产业升级。

她强调，未来，这款使用高通RB5平台的机器人甚至可以和工人们的工作空间合而为一，机器人实时跟随人的动作进行搬运操作，从而大大优化流水线的空间布置，实现成本的节约。

猎户星空首席战略官王兵则表示，“全新RB5平台将为整个机器人产业带来更高能效、先进的异构计算性能、强大的人工智能、机器学习和5G等诸多尖端科技，实现无可比拟的机器人产品与极致的互动体验。”

高通5G+AI激荡智能互联新时代

实际上，机器人产业是5G+AI带来变革的其中一个领域，也只有到了5G时代，这个领域才会产生乘数效应。

早在2019年在高通的AI Day上，高通公司（Qualcomm）中国区董事长孟樸就表示，2019年是特别的一年——5G将实现商用。5G就像一把钥匙，打开了一扇大门，标志着一个万物智能互连时代的到来。在未来10年，与5G部署并行发展的技术领域，将是大数据的分析和运用，其核心应用就是AI。

最近在上海举行的2021世界人工智能大会（WAIC）“智能芯片定义产业未来“论坛上，孟樸指出，5G、AI和云的结合将有力推动创新和经济增长，加速众多行业的数字化转型。而高通能够在智能手机、移动终端、物联网、汽车和云端AI推理等领域，利用5G技术，智能边缘终端产生的丰富数据能够实时共享到云端，使AI能够得以充分发挥作用，并实现从云端到边缘侧的AI规模化应用，提供满足不同终端AI应用需求的全面丰富的产品组合。