機器人能做的不只是觀眾!組隊上場打職棒將不再是夢想?

2020.05.11 by
楊谷洋
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來自上個世紀南台灣高雄,現任教於交通大學電機系,專攻機器人領域,對機器人電影、小說、社會議題都很有興趣,希望與大家分享機器人的樂趣與魅力!著有《羅伯特玩假的?破解機器人電影的科學真相》一書。

機器人能做的不只是觀眾!組隊上場打職棒將不再是夢想?
Mykola Holyutyak via shutterstock
儘管機器人無法取代球星帶給球迷們的熱情,但隨著日益進步的軟硬體技術,機器人上場打職棒的那天,已經不是天方夜譚。

新冠病毒打亂了這個世界的腳步,其中也包括棒球迷們殷殷期盼的職棒賽事,原本早該隨著3月春暖花開、揭開序幕的球季,一延再延,所幸台灣的職棒終能突破重圍,在美國、日本、韓國職棒仍在停賽之際,率先在4月12日開打,為世界棒壇注入一針強心劑,同時也在這波席捲全球的狂潮當中,再次為台灣寫下紀錄!

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可惜的是,在疫情揮之不去的陰影之下,台灣職棒也只能採取閉門比賽,少了現場觀眾的搖旗吶喊,感覺上就像是走了味的汽水,空蕩蕩的球場,讓球員打起球來也不盡興,就在這個當下,不正是機器人神救援的時刻到了嗎? 主場位於桃園的樂天桃猿隊不愧是職棒的點子王,除了安排有靜態的人偶、人形立牌擔當球迷之外,還特別與知名的祥儀機器人夢工廠攜手合作,招喚出各式各樣的機器人,大伙換上球衣、球帽加油助陣,瞬間炒熱起觀眾席,順勢也讓比賽更加帶勁!

樂天桃猿在觀眾席增設桃園在地祥儀機器人夢工廠的「新10號隊友」機器人,機器人應援團及粉絲看板替球員加油,增添看球趣味性。
Rakuten Monkeys官方FB

但一想到機器人所擁有的絕佳運動能力,卻只能坐在場邊加油打氣,會不會覺得有點大材小用?是不是有朝一日,機器人也能登上職棒舞台、一展擊球英姿呢?而這樣的想法僅僅是個遙遠的夢想?還是真有可能實現?

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機器人真的可以上場打棒球?

棒球選手的養成極其艱辛,看看國內一票年輕好手在美國小聯盟一蹲就是好幾年,還不見得上得了大聯盟就可窺知一二,種種高難度的技巧可不是機器人輕易學得來!

就拿球場上最令人屏氣凝神的投打對決來看,頂尖的投手,像是曾經幫助芝加哥小熊隊拿下睽違108年世界冠軍的火球男Chapman,或是當紅的日本球星大谷翔平,直球速度動輒飆破160公里,球一出手,約莫只要0.4秒就會進到本壘板,簡直就像電光火石一般,況且投手可不會乖乖地猛丟直球,肯定是指叉球、曲球、伸卡球等交叉運用,就是要給打者來個出奇不意,情勢如此險峻,你覺得機器人有可能打得到球嗎?

可千萬不要低估機器人工作者的企圖心,交通大學電控所蕭得聖教授所領導的團隊就長期鑽研棒球機器人,他們的目標還不只是讓機器人打得到球而已,要打就是要打安打,這要如何辦到呢?

如何打造「眼明手快」的棒球機器人?

蕭教授提到幾個關鍵點,第一步當然是要能看準來球,所謂工欲善其事必先利其器,為了能即時量測球體在三度空間中的飛行軌跡,超高速雙眼攝影機是一定要的,以現今技術來看,如果肯砸下重本,連來球的縫線都能看得一清二楚;球能看得準,接下來就要有本事將球打出去,這可以依據球的質量、慣量、以及速度,大致估算出球衝擊球棒時的動量大小,如此一來,在設計機器人手臂時該採用何種材質,所採用的馬達必須能輸出多大力距,也就有個底。

歷經這般的打造,機器人可說已經是既「眼明」、又「手快」,但這兩者之間還需要再經過一個磨合的過程,目的就在於讓眼睛的觀察和手臂的揮擊能夠建立在共同的基礎上,不至於各行其事,也因此攝影機與機器臂間的訊號傳遞必須同步,彼此之間也需要進行校正,目標就是要達到全然的「手眼協調」。

來到最後的關鍵點,別忘了!蕭家機器人的外號是安打製造機,這箇中秘訣究竟為何呢?蕭教授就給了一句話,精準地預測球通過本壘板時的位置與速度,聽起來的確很有道理,問題是要如何才能夠辦得到?

這就得仰賴有個能夠精準預測球體飛行軌跡的模型,這也正是研發棒球機器人的決勝點,哪個門派的模型較準確,誰就是贏家。蕭教授特別提到,球在飛行時,不單只是直線前進,還帶有旋轉,因此在建立模型時,必須考慮到重力以及空氣阻力對於不同球路的影響,更何況投手還會特意加料,利用球的縫線給些變化,要能一一釐清這些複雜的因素,絕對需要真功夫,其中的眉角就請大家請教蕭教授了。

有了球體飛行預測模型,機器人就可以上場了,先利用攝影機快速取得投手球剛離手時的幾張影像,將它們輸入到模型、計算出完整的球體飛行軌跡,靠著精準的預測撐腰,一切了然於胸,接下來,機器人就可以好整以暇,輕鬆地看著球落到設定好的位置,穩穩地以最佳的出手角度與力道,豪邁地賞它一支精彩的安打!

期盼有朝一日的「人機棒球大戰」!

雖說職業運動早已不只是單純的休閒娛樂,現代人的工作繁忙、人際關係又疏離,許多人轉而寄情於所屬城市的球隊,它維繫著彼此的情感,甚至成為了生活的重心,像是王建民、陳金鋒、陳偉殷等家喻戶曉的球星,或是身披藍白戰袍的中華隊,總能在無數的清晨、夜晚牽引著你我的心。

沒有球賽的日子,對球迷來說真的是很難挨啊!現階段,我們當然不會寄望機器人能夠取代球星,但是單單仰賴虛擬的電玩球賽一解相思之苦,實在很不過癮!是不是能來場實體的機器人棒球賽,甚至是舉辦一場人與機器人的棒球大戰呢? 還記得年初鬧得沸沸揚揚、美國大聯盟休士頓太空人隊的「偷暗號事件」嗎?在這裡,我可以向大家保證,機器人打棒球絕對不會、也不需要偷暗號,一定是光明正大硬碰硬的對決!

責任編輯:陳建鈞

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