Pingpongtechnologie

Ceci n'est pas un robot. Het is een tafeltennisspeler. En een goeie ook, want deze Kuka KR Agilus neemt het dinsdag op tegen vijfvoudig Europees tafeltenniskampioen Timo Boll. Mens tegen machine, altijd spannend wie er wint.

Na de voetbalrobot, de golfrobot, de snookerrobot en de badmintonrobot is er nu dus de pingpongrobot. Hoewel, in 2007 was er ook al een pingpongrobot - de Vietnamese Topio, een kruising tussen John Cleese en Darth Vader - maar die maakte niet veel klaar. De Duitse robotfabrikant Kuka heeft kennelijk nu meer vertrouwen in een goede afloop, gezien de tegenstander die is gekozen om de kwaliteiten van zijn apparaat te demonstreren.

Sport en robots blijken een goede combinatie. Juist vanwege het wedstrijdelement, zegt Heico Sandee, als robotonderzoeker werkzaam voor de Technische Universiteit Eindhoven en robotontwikkelaar Alten. In het verleden was Sandee medeorganisator van de RoboCup voetbalwedstrijden. 'Bij sportwedstrijden kunnen ontwikkelteams laten zien hoe goed hun robots presteren, en het is leuk om naar te kijken.' Sport biedt een uitgelezen mogelijkheid de techniek uit het lab te halen en aan het publiek tonen.

Er is ook een historische context, zegt Guszti Eiben, hoogleraar computational intelligence aan de Vrije Universiteit in Amsterdam. In de tweede helft van de vorige eeuw raakte kunstmatige intelligentie in zwang. Het doel was de wereldkampioen schaken - immers de koning der denksporten - te verslaan. 'Daarmee zijn we decennia bezig geweest en uiteindelijk is het gelukt.'

Toen kwam als vanzelf de vraag: en nu? Het besef ontstond dat er zoiets was als lichaamsloze (disembodied) kunstmatige intelligentie, en een lichamelijke variant. De schaakcomputer stond model voor de eerste soort: voor hem maakt het niet uit waar hij zich bevindt. Of hij nu op IJsland staat of in de hal waar de wedstrijd gehouden wordt. Veel ingewikkelder is de vorm van kunstmatige intelligentie waaraan zicht en sensomotorische coördinatie worden toegevoegd - zien, bewegen en voelen.

Bij deze extra's hoort een ontwikkeling die lijkt op de menselijke variant: zoals een kind eerst leert zijn rammelaar op te pakken, om uit te groeien tot vijfvoudig Europees kampioen tafeltennis. Dit type robot werd de nieuwe heilige graal van de kunstmatige intelligentie. De Duitse machine is een representant van deze ontwikkeling.

Helaas voor Agilus is ook in robotsport sprake van hiërarchie. En de oranje pingpongrobot staat niet zo hoog op de ladder. Wat hij kan is razend knap, benadrukken Sandee en Eiben, maar de Kuka KR Agilus is ook een beetje een one trick pony: hij kan één kunstje heel goed. Bovendien is hij statisch. Vanwege zijn gewicht staat de tafeltennisrobot vastgenageld aan de grond. Daar komt bij dat zijn sport in tactisch opzicht weer minder interessant is dan bijvoorbeeld voetbal. Daar moet je reageren op de tegenstander. Je moet samenspelen met teamgenoten, zegt Eiben, elkaar de bal toespelen en niet alleen maar willen scoren. Tafeltennis is vooral om en om: jij slaat, de tegenstander slaat en dan jij weer - een beetje als schaken.

'Niets ten nadele van pingpong, maar dat is vooral een kwestie van snel reageren', zegt Pieter Jonker, hoogleraar aan het Robot Instituut van de TU Delft. Snel en accuraat reageren kan Agilus als de beste: hij kan bewegingen maken tot op 0,03 millimeter nauwkeurig en kan het slagplankje in een oogwenk van de linkerkant naar de rechterkant van de tafel bewegen.

Maar dat kunnen zijn grote broers die staan te puntlassen in fabriekshallen ook. Bij Agilus zijn het vooral de beeldverwerkingssoftware en de cameratechnologie die in het oog springen. Het is een van de trends van de afgelopen jaren, zegt Sandee: de focus verschuift van hardware naar software.

Al moet je je daar ook weer niet te veel bij voorstellen, aldus Jonker. Berekenen waar je het batje moet houden om het balletje goed terug te slaan, is niet zo ingewikkeld. 'Er is een wit balletje tegen een donkere achtergrond. Om te kunnen spelen hoef je alleen zijn kogelbaan uit te rekenen.' En kijken waar de tegenstander staat, of uitrekenen waar hij naartoe gaat. En dan het balletje precies in de andere hoek meppen. Simpel. Interessanter wordt het als je een robot zelflerend wil maken, zodat hij het spel van zijn tegenstander leert doorgronden, en op zoek gaat naar diens zwakke punten. Daarmee is de koek qua sportrobots wel zo'n beetje op, denkt Jonker.

Sandee ziet nog twee uitdagingen. De eerste is: kunnen omgaan met een veranderende omgeving. Bij voetbal speelt dat al: 'Een toernooi later heeft het veld bijvoorbeeld een andere kleur, is de belichting anders, er zijn andere tegenstanders. Dat lijken kleine verschillen, maar voor robots zijn ze enorm.'

Fabrikanten met robots in de productielijn ondervinden dat geregeld aan den lijve. Een kleine verandering aan een product heeft vaak al tot gevolg dat een groot deel van de robots opnieuw ingeregeld moet worden, zegt Sandee. Dat is kostbaar en tijdrovend. Terwijl de trend is naar meer gepersonaliseerde producten. Denk aan auto's, zegt Sandee, daarvan is vanwege alle opties eigenlijk al geen een hetzelfde. Robots moeten daarom flexibel kunnen reageren op veranderingen in hun omgeving.

Een andere uitdaging ligt op het gebied van de mechanica. Mensen zijn heel goed in het maken van fijne, snelle bewegingen, en kunnen ook veel kracht zetten. In de mechanica betekent hoe meer kracht, hoe zwaarder de robotonderdelen. Zelfs deze relatief eenvoudige pingpongrobot weegt al tientallen kilo's. Hij moet daarom vastgeschroefd zitten aan de grond. 'Je wilt dat hij mobiel wordt en lichter', zegt Sandee. En juist deze stappen gaan langzaam.

Dat we desondanks gefascineerd zijn door robots als Agilus, komt misschien wel voort uit angst, zegt Eiben van de VU. 'We willen zien of we de techniek de baas blijven. En eigenlijk willen we dus niet dat de robot wint.'

Enkele dagen voor de ontmoeting tussen Boll en de pingpongrobot lijkt fabrikant Kuka ineens een stuk minder zeker van zijn zaak. 'Het wordt geen echte wedstrijd hoor', meldt de persdame. Voorlopig hoeven we ons nog niet veel zorgen te maken.

PLUSSEN EN MINNEN

Voetbalrobot

+ mobiel

+ teamspeler

+ heeft tactisch inzicht

+ kan inspelen op veranderende omstandigheden

- relatief traag

- weinig krachtig

Agilus pingpongrobot

+ kan zijn arm zeer snel bewegen

+ beweegt tot op 0,03 millimeter nauwkeurig

+ veel kracht

- staat letterlijk aan de grond genageld

- geen teamspeler

- geen groot tacticus

Honkbalhulpje

Pitchrobot, ontwikkeld aan de universiteit van Pennsylvania. Mocht ceremonieel de eerste worp doen tijdens een softbalwedstrijd in 2011.

+ kan precies werpen

- nauwelijks mobiel

- geen tactisch inzicht

- speelt niet in op veranderingen in omgeving

undefined