Gooien, vangen, slaan: deze robot speelt honkbal
Met bijzonder beweeglijke armen wil het Robotics and AI Institute laten zien hoe robots snelle bewegingen kunnen combineren met nauwkeurige krachtcontrole. AthenaZero gebruikt hiervoor een bijzondere technische aanpak.
Een honkbal vliegt op de robot af. Hij richt zijn arm, vangt de bal en gooit hem terug. Wat er eenvoudig uitziet, stelt robots voor grote uitdagingen. Ze moeten snel reageren en hun kracht bij contact met de bal nauwkeurig aanpassen.
Hiervoor heeft het Amerikaanse Robotics and AI Institute (RAI) de onderzoeksrobot AthenaZero ontwikkeld. Al in 2025 toonde het instituut de eerste honkbaloefeningen. In september publiceerden de onderzoekers hun resultaten in het vakblad «Science Robotics».
Twee armen met zo min mogelijk weerstand
AthenaZero is ongeveer 1,60 meter lang en heeft twee armen met een spanwijdte van 1,80 meter. In totaal beschikt de stationaire robot over 27 vrijheidsgraden. Deze beschrijven hoeveel onafhankelijke bewegingen zijn gewrichten mogelijk maken. Hiervan zijn er zeven per arm, zes per hand en één voor het bovenlichaam. 22 motoraandrijvingen sturen de bewegingen aan.
De constructie van de armen is cruciaal. Conventionele industriële robots werken vaak met hoge overbrengingsverhoudingen. Hierbij draait de motor meerdere keren terwijl het aangedreven gewricht slechts één keer draait. Dit verhoogt de beschikbare kracht, maar bemoeilijkt snelle richtingsveranderingen en flexibele bewegingen bij contact met voorwerpen.
RAI hanteert een andere aanpak. De onderzoekers gebruiken speciaal ontwikkelde motoraandrijvingen met lage overbrengingsverhoudingen. Bovendien zitten zware componenten zo dicht mogelijk bij het bovenlichaam. Dit vermindert de traagheid van de armen. Ze kunnen gemakkelijker worden versneld en afgeremd. Tegelijkertijd kunnen ze bij contact met voorwerpen meegeven in plaats van er stijf tegenin te gaan.
Honkbal als zware test
Hoe goed dit werkt, demonstreert RAI met verschillende honkbaloefeningen. Bij het werpen bereikt AthenaZero met een tennisbal een snelheid van ongeveer 111 kilometer per uur. Met een aanzienlijk zwaardere honkbal haalt hij ongeveer 77 kilometer per uur.
Ook bij het vangen en slaan toont AthenaZero zijn vaardigheden. Hij kan honkballen met een snelheid tot 66 kilometer per uur opvangen. Volgens RAI lukte dit echter alleen betrouwbaar bij snelheden tot ongeveer 48 kilometer per uur. Bij hogere snelheden nam het succespercentage aanzienlijk af.
Bij de slagoefeningen gebruikten de onderzoekers daarentegen tennisballen. Bij 33 pogingen met een balsnelheid van ongeveer 48 kilometer per uur raakte hij 27 keer. Dat komt overeen met een slagpercentage van bijna 82 procent. Volgens RAI kon een afwijking van slechts twee milliseconden in het slagmoment al tot een misser leiden.
De vang- en slagoefeningen vonden plaats op een afstand van slechts 7,3 meter. In het professionele honkbal bedraagt de afstand tussen de werpheuvel en de thuisplaat ongeveer 18,4 meter. De robot heeft bij de kortere worpen dus minder tijd om te reageren.
De onderzoekers lieten bovendien twee robots met elkaar spelen. Daarbij slaagden ze erin om tot acht keer achter elkaar over te gooien. Met een menselijke medespeler haalde AthenaZero er tot twaalf. Tussen het vangen en opnieuw werpen zat bij de twee robots telkens ongeveer elf seconden. Een extern infraroodcamerasysteem registreerde tijdens de tests de vliegbanen van de ballen.
Jongleren leert AthenaZero in enkele minuten
In een andere demonstratie van mei 2026 laat RAI zien dat de robot ook kan jongleren. Hiervoor gebruikt hij zijn meerledige handen en cameragebaseerde waarneming.
Volgens het instituut beheerst de robot verschillende jongleerpatronen. Daartoe behoren onder meer de klassieke cascade en patronen waarbij de ballen verschillende vliegbanen beschrijven.
Opmerkelijk is de korte leertijd. Basisbewegingen zoals de cascade zou AthenaZero door directe training op de robot in minder dan tien minuten kunnen leren. Al aangeleerde bewegingen kunnen vervolgens worden gecombineerd voor andere jongleerpatronen.
Voor de industrie is er nog werk aan de winkel
De techniek heeft echter grenzen. Volgens RAI is AthenaZero minder geschikt voor taken waarbij hij zware voorwerpen langere tijd met uitgestrekte arm moet vasthouden. Daarbij kunnen zijn motoren te heet worden. Ook werkzaamheden die een bijzonder stijve geleiding langs een exact voorgeschreven pad vereisen, behoren tot zijn zwakke punten.
Het instituut ziet het potentieel vooral bij activiteiten die snelle bewegingen en wisselende krachten vereisen. Daartoe zouden in de toekomst montagewerkzaamheden kunnen behoren waarbij robots op onverwachte contacten moeten reageren.
Mijn interesses zijn gevarieerd, ik geniet gewoon graag van het leven. Altijd op zoek naar nieuws over darten, gamen, films en series.
Van de nieuwe iPhone tot de wederopstanding van de mode uit de jaren 80. De redactie categoriseert.
Alles tonen
