Utilizzando i modelli Ultralytics YOLO per la stima della posa, il rilevamento della palla e la classificazione del campo, Volley è riuscita a offrire coaching reattivo in tempo reale in quattro sport e ha distribuito il sistema a circa 250 allenatori.
L'allenamento in tempo reale negli sport con racchetta coinvolge numerosi elementi in movimento. In campo, i giocatori si muovono rapidamente, le palline viaggiano a velocità elevate e spesso la stessa attrezzatura deve funzionare in sport e campi diversi.
Le macchine lanciapalle tradizionali si limitano a lanciare le palline a intervalli regolari, senza tenere conto di tutto questo. Non sanno dove si trova il giocatore, come si muove e nemmeno su quale campo si trovi; per questo è difficile offrire un allenamento preciso, reattivo e personalizzato.
Volley affronta queste sfide con un sistema di allenamento basato sull'IA. La sua macchina programmabile da campo usa la computer vision per vedere e comprendere il campo in tempo reale. Ad esempio, i modelli Ultralytics YOLO vengono utilizzati per stimare la posa dei giocatori, rilevare la palla e classificare il campo, consentendo al sistema di interagire in modo reattivo con i giocatori mentre si muovono e colpiscono la palla.
Costruire il futuro degli sport con racchetta grazie all'IA#
Con sede a Lancaster, in Pennsylvania, Volley sviluppa sistemi di valutazione e allenamento basati sull'IA per gli sport con racchetta. L'azienda è nata da una domanda semplice: e se gli sport con racchetta avessero un sistema di allenamento e valutazione coinvolgente e basato sui dati come quello del golf? Nel golf esistevano simulatori, feedback in tempo reale e monitoraggio oggettivo dei progressi; negli sport con racchetta non c'era nulla di equivalente, né valutazioni oggettive né un percorso di sviluppo basato sui dati.
Per colmare questa lacuna, Volley ha creato il primo sistema al mondo di valutazione degli sport con racchetta basato sull'IA. Oggi Volley viene utilizzato nei club di tutti gli Stati Uniti e offre a giocatori e club i dati oggettivi che mancavano loro; ogni unità è progettata, realizzata, collaudata e spedita nel Paese.
Fig. 1. Uno sguardo al sistema di allenamento di Volley basato sull'IA
Il sistema di allenamento di Volley funziona con pickleball, padel, platform tennis e tennis. Essendo compatta e portatile, la stessa macchina può essere spostata su qualsiasi campo; giocatori e professionisti possono spostarla da un campo all'altro nel corso della giornata.
La mancanza di informazioni in tempo reale direttamente sul campo#
Per offrire un allenamento interattivo servono precisione e velocità, ma gli ambienti di gioco reali rendono tutto più difficile. I giocatori appaiono a distanze diverse dalla telecamera, le palline si muovono rapidamente e hanno dimensioni diverse a seconda dello sport, e lo stesso sistema di allenamento può essere usato prima su un campo da tennis e subito dopo su un campo da platform tennis.
Sapere che una persona si trova davanti al sistema di allenamento non basta. Il sistema deve sapere con precisione dove si trovano i giocatori sul campo, e questo dipende dall'individuazione accurata delle mani e, soprattutto, dei piedi. A distanza è particolarmente difficile; un tracciamento impreciso compromette la reattività che rende l'allenamento simile a una partita vera.
Un altro fattore da considerare è la sicurezza. Poiché la stessa macchina viene spostata da uno sport all'altro, un sistema di allenamento lasciato per errore sull'impostazione del tennis potrebbe lanciare una pallina a 80 miglia orarie contro un giocatore su un campo da platform tennis: una velocità molto superiore a quella prevista dal gioco e tale da cogliere il giocatore di sorpresa. Il sistema deve comprendere abbastanza bene l'ambiente da prevenire questo tipo di errore.
Inoltre, tutta l'elaborazione deve avvenire in tempo reale. Volley acquisisce ed elabora i video su un sistema NVIDIA Jetson con telecamera integrata, invece di inviare i filmati al cloud; perciò il rilevamento deve essere eseguito in tempo reale su hardware compatto ed embedded mentre i giocatori interagiscono con il sistema di allenamento.
Usare i modelli Ultralytics YOLO per offrire coaching in tempo reale#
Al centro del sistema di Volley c'è una pipeline di IA visiva basata sui modelli Ultralytics YOLO, che supportano attività chiave di computer vision come il rilevamento degli oggetti, la stima della posa e la classificazione delle immagini.
Ecco i tre modi in cui Volley li utilizza nell'esperienza di allenamento:
- Rilevare i giocatori e le loro posizioni: Le capacità di stima della posa di YOLO consentono di capire dove si trovano i giocatori e come si muovono; Volley ha personalizzato l'addestramento per il contesto specifico dei giocatori in campo e delle pose tipiche di ogni sport. Poiché la posizione precisa di mani e piedi è fondamentale, il sistema usa un approccio in due fasi. Prima rileva gli oggetti per ritagliare con precisione ciascun giocatore, poi esegue la stima della posa sulla regione ritagliata. Questo approccio funziona bene perché in campo ci sono pochi giocatori alla volta, non centinaia di persone.
- Rilevare la palla: Le capacità di rilevamento degli oggetti di YOLO permettono di localizzare la palla durante il gioco; Volley ha addestrato il modello a riconoscere tutti i tipi di palline usati negli sport supportati, ognuno con dimensioni e caratteristiche proprie.
- Identificare il campo: Le capacità di classificazione delle immagini di YOLO consentono di riconoscere il tipo di campo su cui si trova il sistema di allenamento. Così, anche se è impostato per il tennis ma viene spostato su un campo da platform tennis, il sistema identifica il tipo di campo e si adatta di conseguenza, offrendo vantaggi sia per la sicurezza sia per la praticità.
Questa combinazione di rilevamento, stima della posa e classificazione offre al sistema di allenamento la consapevolezza in tempo reale necessaria per reagire ai giocatori mentre giocano. Attualmente, Volley esegue questa pipeline in produzione con Ultralytics YOLO11.
Fig. 2. Un esempio del sistema di allenamento di Volley basato sull'IA in azione
Perché scegliere i modelli Ultralytics YOLO?#
I modelli Ultralytics YOLO offrono a Volley la velocità e la precisione necessarie per il coaching in tempo reale su campi dove tutto si muove rapidamente, funzionando senza problemi sull'hardware compatto ed embedded montato su ogni sistema di allenamento. La stessa efficienza si ritrova nel cloud, dove Volley può eseguire esattamente lo stesso modello e la stessa pipeline: i miglioramenti apportati in un ambiente si applicano quindi anche all'altro.
Queste prestazioni hanno anche creato margini di crescita. Sfruttando meglio il proprio hardware, Volley ha liberato risorse che ora vengono destinate a telecamere aggiornate, offrendo ai giocatori un'esperienza ancora migliore in campo senza modificare la pipeline sottostante.
Altrettanto importante è la facilità con cui Volley può addestrare e perfezionare questi modelli. Invece di annotare le immagini manualmente, Volley registra le sessioni in campo e crea un'ampia libreria di clip con le situazioni esatte che deve acquisire.
Poi elabora i filmati con modelli di posa più lenti e potenti, troppo pesanti per funzionare in tempo reale sul sistema di allenamento, e li usa per etichettare automaticamente i dati. Le informazioni così ottenute vengono trasferite ai modelli YOLO più rapidi e agili, consentendo ai modelli usati in campo di apprendere da modelli molto più pesanti pur continuando a funzionare in tempo reale.
Volley estende il coaching a quattro sport con Ultralytics YOLO#
I vantaggi di basarsi sui modelli Ultralytics YOLO si vedono nell'ampia diffusione del coaching reattivo di Volley. Il sistema è stato distribuito su circa 250 sistemi di allenamento e telecamere. Ognuno acquisisce ed elabora video in tempo reale sul proprio hardware integrato.
Un singolo sistema di allenamento funziona con tennis, padel, platform tennis e pickleball. La stessa macchina può essere spostata da un campo all'altro nel corso della giornata e le capacità di classificazione delle immagini di YOLO garantiscono un funzionamento corretto ovunque venga posizionata.
Fig. 3. Volley usa Ultralytics YOLO per tracciare in tempo reale giocatori e palline negli sport con racchetta.
Questa consapevolezza in tempo reale alimenta ciò che i giocatori vedono concretamente. Durante una sessione di 20 minuti, l'IA di Volley valuta i colpi, i movimenti e la selezione dei colpi di un giocatore. Genera quindi un Volley Skill Rating oggettivo e un'analisi dettagliata, colpo per colpo, della sua prestazione.
La stessa pipeline trasforma anche il modo in cui si allenano i giocatori. Il sistema lancia le palline in base alla posizione del giocatore sul campo, che può così esercitarsi negli spostamenti e in schemi come Serve + 1 senza bisogno di assistenza.
Progettare la prossima generazione degli sport con racchetta#
Con l'espansione di Volley, l'azienda punta a rendere l'allenamento negli sport con racchetta misurabile e basato sui dati quanto i sistemi che hanno trasformato il golf. Abbinando la computer vision in tempo reale a valutazioni oggettive delle capacità, aiuta i club a passare dalla semplice gestione dei campi allo sviluppo attivo dei giocatori.
I modelli Ultralytics YOLO continuano a svolgere un ruolo centrale in questo lavoro. Oggi Volley esegue la propria pipeline di produzione su Ultralytics YOLO11 e ha già iniziato a esplorare Ultralytics YOLO26, la prossima generazione di modelli di visione in tempo reale, mentre porta un coaching reattivo e ricco di dati a un numero sempre maggiore di giocatori e club.
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