Ein autonomer Tischtennis spielender Roboter mit dem Spitznamen Ace hat in Tokio einen Meilenstein für KI und Robotik erreicht, indem er mit menschlichen Spitzenspielern beim Tischtennis konkurrierte und diese in einigen Fällen besiegte.
Ace, entwickelt von der KI-Forschungsabteilung des japanischen Unternehmens Sony, sei der erste Roboter, der professionelle Leistungen in einem Wettkampfsport erreiche, der schnelle Entscheidungen und eine präzise Ausführung erfordert, sagte der Projektleiter. Dies erreichte Ace durch den Einsatz von Hochgeschwindigkeitswahrnehmung, KI-basierter Steuerung und einem hochmodernen Robotersystem.
Seit 1983 gibt es mehrere Tischtennis spielende Roboter, doch bisher konnten sie es nicht mit hochqualifizierten menschlichen Konkurrenten aufnehmen. Ace änderte dies mit seiner Leistung gegen Elite- und Profispieler in Spielen, die den Regeln der International Table Tennis Federation, dem Dachverband des Sports, folgten und von lizenzierten Schiedsrichtern gepfiffen wurden.
„Im Gegensatz zu Computerspielen, bei denen frühere KI-Systeme menschliche Experten übertreffen, bleiben physische und Echtzeitsportarten wie Tischtennis eine große offene Herausforderung, da schnelle, genaue und wettbewerbsorientierte Interaktionen in der Nähe von Hindernissen und an der Grenze der menschlichen Reaktionszeit erforderlich sind“, sagte Peter Dürr, Direktor von Sony AI Zurich und Leiter des Ace-Projekts von Sony AI.
Ziel des Projekts sei es nicht nur, sich im Tischtennis zu messen, sondern auch Erkenntnisse darüber zu gewinnen, wie Roboter in dynamischen Umgebungen mit menschenähnlicher Geschwindigkeit und Präzision wahrnehmen, planen und handeln können, sagte Dürr.
„Der Erfolg von Ace mit seinem Wahrnehmungssystem und seinem lernbasierten Steuerungsalgorithmus legt nahe, dass ähnliche Techniken auf andere Bereiche angewendet werden könnten, die eine schnelle Echtzeitsteuerung und menschliche Interaktion erfordern – wie etwa die Fertigungs- und Servicerobotik sowie Anwendungen in Sport, Unterhaltung und sicherheitskritischen physischen Bereichen“, sagte Dürr, Hauptautor einer Studie, die die Erfolge von Ace beschreibt und am Mittwoch in der Fachzeitschrift Nature veröffentlicht wurde.
In den in der Studie aufgeführten Spielen gewann Ace im April 2025 drei von fünf Spielen gegen Elitespieler und verlor zwei Spiele gegen Profispieler, was das höchste Leistungsniveau in diesem Sport darstellt. Laut Sony AI hat Ace seitdem im Dezember 2025 und im letzten Monat Profispieler besiegt.
Auf der ganzen Welt treiben Unternehmen den Einsatz von Robotern voran. Am Sonntag beispielsweise übertrafen Roboter menschliche Läufer bei einem Halbmarathon in Peking.
„Eine Unschärfe für das menschliche Auge“
KI-Systeme haben im digitalen Bereich bereits hervorragende Leistungen erbracht, beispielsweise in Strategiespielen wie Schach und Go sowie in komplexen Videospielen.
Während Videospiele in simulierten Umgebungen stattfinden, erfordere Tischtennis eine schnelle Entscheidungsfindung, eine präzise körperliche Ausführung und eine kontinuierliche Anpassung an einen unberechenbaren Gegner, sagte Dürr. Der Ball bewegt sich mit hoher Geschwindigkeit und komplexen Rotationen und Flugbahnen und zwingt Menschen und Roboter dazu, an die Grenzen der Wahrnehmung, Vorhersage und motorischen Kontrolle zu operieren, sagte Dürr.
Die Ace-Architektur integriert neun synchronisierte Kameras und drei Bildverarbeitungssysteme, um einen sich drehenden Ball mit außergewöhnlicher Genauigkeit und schneller Verarbeitungszeit zu verfolgen.
„Das ist schnell genug, um Bewegungen zu erfassen, die für das menschliche Auge verschwommen wären“, sagte Dürr.
Die Forscher entwickelten eine maßgeschneiderte Roboterplattform mit acht Gelenken. Dies sei, so Dürr, die Mindestanzahl, die für die Ausführung von Wettkampfschlägen erforderlich sei: drei für die Position des Schlägers, zwei für seine Ausrichtung und drei für die Geschwindigkeit und Kraft des Schlags.
Mayuka Taira, eine professionelle Tischtennisspielerin, die im vergangenen Dezember ein Match gegen Ace verlor, sagte in Kommentaren von Sony AI, dass die Stärken des Roboters „in der Schwierigkeit liegen, seine Bewegungen vorherzusagen, und in der Abwesenheit von Emotionen.“
„Da man seine Reaktionen nicht lesen kann, ist es unmöglich zu sagen, welche Art von Schlägen er nicht mag oder mit denen er Schwierigkeiten hat, was es noch schwieriger macht, gegen ihn zu spielen“, sagte Taira.
Rui Takenaka, ein Elitespieler, der Spiele gegen Ace gewonnen und verloren hat, kommentierte: „Wenn es um meinen Aufschlag ging und ich einen komplexen Aufschlag verwendete, gab Ace den Ball auch mit einer komplexen Wirkung zurück, was die Sache für mich schwierig machte. Wenn ich jedoch einen einfachen Aufschlag verwendete – was wir einen toten Aufschlag nennen –, schlug Ace einen einfacheren Ball zurück. Das machte es für mich einfacher, beim dritten Schlag anzugreifen, und ich denke, das war der Hauptgrund, warum ich gewinnen konnte.“
Das Ace habe Raum für Verbesserungen, sagte Dürr.
„Ace hat eine übermenschliche Fähigkeit, die Rotation ankommender Bälle zu erkennen, und eine übermenschliche Reaktionszeit. Da er das Spielen nicht lernt, indem er Menschen beim Spielen zuschaut, sondern dadurch, dass er alleine in der Simulation trainiert wird, reagiert er auch anders als menschliche Spieler und schafft überraschende Situationen“, sagte Dürr.
„Gleichzeitig sind menschliche Profisportler sehr gut darin, sich an ihren Gegner anzupassen und Schwächen zu finden, ein Bereich, an dem wir arbeiten.“
