Sony AI-tafeltennisrobot presteert beter dan 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 verslaat in competitieve fysieke sporten.

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 in een hogesnelheidsdomein op millisecondenschaal te kunnen werken. Tafeltennis is een veeleisende en complexe praktijktest van robotica, die snelle besluitvorming, nauwkeurige fysieke uitvoering en voortdurende aanpassing aan onvoorspelbare tegenstanders vereist. Hoge snelheid, spin en complexe balbanen vormen de kern van competitief spel.

Peter Dürr, directeur van Sony AI in Zürich en projectleider van Ace “Dit onderzoek heeft aangetoond dat autonome robots daadwerkelijk kunnen winnen in competitieve sporten, waarbij ze de menselijke reactietijden en besluitvorming in de fysieke ruimte kunnen evenaren of overtreffen. Tafeltennis is een spel van buitengewone 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 interactieve taken in realtime uit te voeren, en vertegenwoordigt een belangrijke stap in het creëren van robots met bredere toepassingen in snelle, nauwkeurige en realtime menselijke interacties.”

Een compleet overzicht van de Ace tafeltennisrobot, inclusief armen 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 geavanceerde, snelle robothardware. Ace is ontworpen met drie nieuwe componenten:

• Een supersnel waarnemingssysteem bestaande uit negen actieve pixelsensorcamera’s om de precieze 3D-positie van de bal te bepalen, wordt gecombineerd met drie blikcontrolesystemen die gebruik maken van op gebeurtenissen gebaseerde vision-sensorcamera’s, een pan/tilt-spiegel en een verstelbare telelens om de hoeksnelheid en rotatie van de bal in realtime te meten.
• Het nieuwe besturingssysteem is gebaseerd op modelvrij versterkend leren om snelle aanpassing en besluitvorming mogelijk te maken zonder te vertrouwen op voorgeprogrammeerde modellen.
• Snelle robothardware die in staat is tot nauwkeurige, snelle besturing voor flexibele fysieke interacties.

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 traject verandert wanneer de bal het net raakt. Krediet: Sony AI en Natuur.

Test je aas tegen elitespelers

Voor de resultaten die in de Nature-publicatie worden gerapporteerd, werd Ace geëvalueerd in wedstrijden tegen vijf elitespelers en twee professionele tafeltennisspelers, op basis van de regels van de International Table Tennis Federation (ITTF). Ace behaalde drie overwinningen in vijf wedstrijden tegen elitespelers, evenals competitieve prestaties in de resterende wedstrijden.

Er kwamen verschillende interessante resultaten uit de evaluatie, waaronder het feit dat Ace een breed scala aan spins kon retourneren en consistent rendementspercentages van meer dan 75% behaalde tot 450 rad/s spins. Het besturingssysteem achter Ace zorgt ook voor snelle reacties op ongebruikelijke schoten, zoals de bal die tegen het doel stuitert. Dit gedrag illustreert het vermogen van de aanpak om te generaliseren naar situaties die zelden voorkomen en moeilijk te modelleren zijn in simulaties.

Na de inzending van het manuscript van Alam ondernam het team in december 2025 en maart 2026 extra competitieve wedstrijden, waarbij professionele spelers werden verslagen. Vergeleken met eerdere evaluaties liet Ace hogere slagfrequenties zien, een agressievere plaatsing aan de rand van de tafel en snellere rally’s, wat voortdurende prestatieverbeteringen in competitieve omstandigheden weerspiegelde.

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