Sommige mensen kijken voetbal op hun vrije zondagavond, anderen maken een geluidsgestuurde pingpongbalhooghoudrobot.

Een pingpongballetje hooghouden: het lijkt een eenvoudig truukje. Maar als je erover gaat nadenken, komt er nogal wat bij kijken. Om te beginnen stuitert het balletje nooit precies in het midden op en neer, aangezien wij mensen niet in staat zijn om dat midden te bepalen en we een pingpongbatje nooit precies recht kunnen houden. Daarom is het na iedere stuiter nodig om te corrigeren. En op die correctie moet ook weer worden gecorrigeerd. Een complexe aangelegenheid die een heel precieze hand-oogcoördinatie vergt.

Dan zijn er nog meer variabelen: de bal ondervindt luchtweerstand (wind) en krijgt spin. De correcties moeten worden doorgevoerd door onze imperfecte spieren. Zelfs een ongeëvenaarde biologische rekenmachine als de menselijke hersenmassa moet met zo’n complexe opdracht uitgebreid oefenen voor die er iets van bakt. Een kind van vijf zal het bijvoorbeeld niet lukken.

Dus hoe leer je een robot iets vergelijkbaars te doen? (We beantwoorden de waarom-vraag gewoon even met ‘omdat het tof is’.) Op het electronicaweblog Electron Dust worstelt ene TKuhn al jaren met deze vraag. En sindsdien heeft hij al verschillende robots gebouwd die er aardig in slaagde de opdracht uit te voeren.

Zo maakte hij er een paar jaar geleden een die de bal met een heleboel cameraatjes in de gaten hield:


Die deed het best aardig, maar haalde de minuut nog niet.

Rond dezelfde tijd maakte TKuhn er een die erg lijkt op die waarmee deze post begon:


Deze machine berekent de plaats van de bal op basis van het verschil tussen het geluid aan de ene en aan de andere kant van de stuitertafel. Bovendien berekent hij de plaats waar de bal naar verwachting heen gaat.

Het lastige van een machine die het alleen met geluid moet doen: pas als de bal de tafel weer raakt, weet de machine waar de bal terechtkwam en kan hij een correctie doorvoeren. Maar de bal is dan al weg. Eigenlijk zegt de machine de hele tijd: ‘Oh, daar is de bal, dus eigenlijk had ik dàt moeten doen!’ Op basis daarvan maakt hij dan een volgende aanpassing.

Met de laatste versie maakte Kuhn een verbeterde, microfoongestuurde versie van zijn hooghoudrobot. De motortjes die de beweging aansturen, zijn preciezer en de scharnieren zijn vervangen door kogellagers. Daarmee zijn de ‘spieren’ van de robot nauwkeuriger geworden.

Toch blijft het maar een minuut of vijf goed gaan. TKuhn geeft aan dat hij er wel even genoeg van heeft en dat hij zijn zoektocht naar de perfect hooghoudende robot staakt.

Is dit dan het summum wat de mensheid ooit op het gebied van pingpongbalhooghoudende robots heeft bereikt? Geenszins, antwoord TKuhn zelf. Kijk dit filmpje maar eens:
 

Tekst: Janno Lanjouw