AIMY: An Open-source Table Tennis Ball Launcher for Versatile and High-fidelity Trajectory Generation

要約

ロボットを使って卓球で上級者のレベルに近づくには、再現可能で制御された方法でさまざまなボール軌道を生成することが不可欠です。
ロボット卓球で使用されている現在のボールランチャーは、自動制御用のインターフェースを提供しないか、ボールの速度、方向、スピンを適応させる機能が制限されています。
これらの理由から、3 輪のオープン ハードウェアおよびオープン ソースの卓球ボール ランチャーである AIMY を紹介します。これは、それぞれ最大 15.4 ms-1 および 192 s-1 のボール速度とスピンを生成できます。
高度な人間のプレーヤー。
ホイールの速度、発射方向、および時間は、オープン イーサネットまたは Wi-Fi インターフェイスを介して完全に制御できます。
核となる設計機能の詳細な概要を提供し、ロボット卓球研究コミュニティ内外での配布と複製を促進するためにソフトウェアをオープンソース化します。
また、さまざまなシステム設定に対するボールランチャーの精度を広範囲に評価し、ボールを目的の場所に発射する方法を学びます。
このボールランチャーにより、ボール軌道の複雑さを自動的に調整できるロボット卓球アプローチの長時間トレーニングが可能になり、卓球ロボットの大規模な実世界オンライン強化学習が可能になります。

要約(オリジナル)

To approach the level of advanced human players in table tennis with robots, generating varied ball trajectories in a reproducible and controlled manner is essential. Current ball launchers used in robot table tennis either do not provide an interface for automatic control or are limited in their capabilities to adapt speed, direction, and spin of the ball. For these reasons, we present AIMY, a three-wheeled open-hardware and open-source table tennis ball launcher, which can generate ball speeds and spins of up to 15.4 ms-1 and 192 s-1, respectively, which are comparable to advanced human players. The wheel speeds, launch orientation and time can be fully controlled via an open Ethernet or Wi-Fi interface. We provide a detailed overview of the core design features, as well as open source the software to encourage distribution and duplication within and beyond the robot table tennis research community. We also extensively evaluate the ball launcher’s accuracy for different system settings and learn to launch a ball to desired locations. With this ball launcher, we enable long-duration training of robot table tennis approaches where the complexity of the ball trajectory can be automatically adjusted, enabling large-scale real-world online reinforcement learning for table tennis robots.

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