Просится очевидное улучшение. Расположить ось вращения катушкодержателя под тем углом, под которым мы хотим наматывать нить. Тогда можно будет не совершать возвратно-поступательные движения, а только вращательные. И никакого ЧПУ не понадобится. И за один оборот шара можно будет намотать не один виток, а все. Ну, правда, надо будет придумать, как второй конец шара крепить, но не думаю, что это очень сложно. Вплоть до того, что можно взять скотч покрепче и вовсе ничем не закреплять.
На самом деле, рассматривался и такой вариант. Я не зря упомянул в конце статьи о множестве узоров, достичь разнообразия можно изменением угла, который будет проходить укладчик, вплоть практически до нуля, тогда намотка будет производится на экваторе и около него. Тогда в предлагаемую Вами конструкцию пришлось бы добавить третий двигатель для изменения угла намотки, так что такая конструкция выбрана с прицелом на будущее. К текущему варианту Ваше замечание справедливо.
Ну тогда вот вам ещё улучшение, на сей раз чисто программное. Видно, что когда нитка находится вблизи от полюса, она наматывается заметно медленнее, да и оба мотора работают на малой скорости (один при этом дрыгается, но надеюсь, что это временный глюк). Так вот, можно при этом ускорять вращение шара, например, с тем расчётом, чтобы обеспечить постоянный расход нитки. Так должно наматываться заметно быстрее (правда, и нагрузка на шар больше).
Это из-за инерции, при движении к полюсу скорость уменьшается, по инерции укладчик проскакивает чуть дальше, а затем затухающие колебания из-за упругости муфты. При небольшом изменении скорости это явление пропадает, скорее всего попал в резонанс.
Еще одно применение станка ЧПУ