Sony AI-tafeltennisrobot overtreft menselijke elitespelers

Ace draait zijn peddel terwijl hij zich voorbereidt om de bal terug te geven aan zijn menselijke tegenstander, Yamato Kawamata, tijdens een wedstrijd in december 2025. Credit: Sony AI.

In een artikel dat vandaag in Nature is gepubliceerd, introduceert Sony AI Ace, de eerste robot die menselijke elitespelers in competitieve fysieke sporten verslaat.

Hoewel AI-systemen geavanceerde prestaties hebben laten zien in digitale domeinen en bordspellen (zoals complexe videogames, schaken en Go), blijft het vertalen hiervan naar fysieke prestaties een aanzienlijke uitdaging. Een dergelijke prestatie vereist perceptie, planning en controle om te kunnen werken in een supersnel domein op de schaal van milliseconden. Tafeltennis is een veeleisende en complexe praktijktest voor robotica, die snelle besluitvorming, nauwkeurige fysieke uitvoering en voortdurende aanpassing aan een onvoorspelbare tegenstander vereist. De hoge snelheid, spin en complexe trajecten van de bal zijn essentieel voor competitief spel.

Directeur van Sony AI in Zürich en projectleider voor Ace, aldus Peter Dürr “Dit onderzoek heeft aangetoond dat een autonome robot in feite kan winnen in een competitieve sport, waarbij hij de reactietijd en besluitvorming van mensen in een fysieke ruimte evenaart of overtreft. Tafeltennis is een spel met een enorme complexiteit dat zowel beslissingen in een fractie van een seconde als snelheid en kracht vereist. Deze doorbraak in het onderzoek benadrukt het potentieel van fysieke AI-agenten om realtime interactieve taken uit te voeren, en vertegenwoordigt een belangrijke stap in de richting van het creëren van robots met bredere toepassingen in snelle, nauwkeurige en realtime menselijke interacties.”

Een compleet overzicht van tafeltennisrobot Ace, inclusief arm en baan. Krediet: Sony AI.

Welke nieuwe componenten bevat Ace?

Ace combineert op gebeurtenissen gebaseerde vision-sensoren en een besturingssysteem gebaseerd op modelvrij versterkend leren, evenals de modernste high-speed robothardware. Ace is ontworpen met drie nieuwe componenten:

• Een supersnel perceptiesysteem bestaande uit negen actieve pixelsensorcamera’s om de precieze 3D-positie van de bal te bepalen, gecombineerd met drie blikcontrolesystemen die gebruik maken van op gebeurtenissen gebaseerde vision-sensorcamera’s, pan/tilt-spiegels en een afstembare telelens om de hoeksnelheid en draaiing van de bal in realtime te meten.
• Een nieuw controlesysteem gebaseerd op modelvrij versterkend leren om snelle aanpassing en besluitvorming mogelijk te maken zonder afhankelijk te zijn van voorgeprogrammeerde modellen.
• Snelle robothardware die nauwkeurige, snelle besturing kan uitvoeren voor flexibele fysieke interactie.

Leden van het Ace-onderzoeksteam en tafeltennisofficials poseren met de robot en zijn menselijke tegenstander, Mayuka Taira, na een officiële wedstrijd in december 2025.

Uit Figuur 4 in het Nature-manuscript ‘Elite tafeltennisspelers verslaan met een autonome robot’ laat deze film zien hoe de robot een deel van zijn baan verandert wanneer de bal het net raakt. Krediet: Sony AI en Natuur.

Ace testen tegen elitespelers

Voor de resultaten gerapporteerd in de Nature-publicatie werd Ace geëvalueerd in wedstrijden tegen vijf elitespelers en twee professionele tafeltennisspelers, volgens de regels van de International Table Tennis Federation (ITTF). Ace behaalde drie overwinningen in vijf wedstrijden tegen de elitespelers, samen met competitieve prestaties in de overige wedstrijden.

Er kwamen enkele interessante resultaten uit de evaluaties, waaronder het feit dat Ace een breed scala aan spins kon retourneren en consistent een rendement van meer dan 75% behaalde tot spins van 450 rad/s. De controlesystemen achter Ace maakten ook een snelle reactie mogelijk op ongebruikelijke schoten, zoals ballen die van het net stuiterden. Dit gedrag illustreert het vermogen van de aanpak om te generaliseren naar situaties die zowel zeldzaam zijn als moeilijk te modelleren in simulatie.

Na de indiening van het Nature-manuscript voerde het team in december 2025 en maart 2026 aanvullende competitiewedstrijden uit, waarbij ze professionele spelers versloegen. Vergeleken met eerdere evaluaties liet Ace hogere slagsnelheden zien, een agressievere plaatsing dichter bij de tafelrand en snellere rally’s, wat aanhoudende prestatieverbeteringen onder competitieve omstandigheden weerspiegelt.

Lees meer over het project in deze video van Sony AI.