RoboCup-WM: Die Roboter der Middle Size sind gut in Form
Die humanoiden Fußball-Roboter spielen besser als im letzten Jahr. Auf Beinen sind sie aber immer noch langsamer als ihre flinkeren Kameraden auf Rädern.
(Bild: Hans-Arthur Marsiske)
Die diesjährige RoboCup-Weltmeisterschaft in Montréal findet in diesem Jahr wieder zeitlich parallel zur Fußball-WM der Männer statt. In der Vergangenheit wurde häufig auch die räumliche Nähe zum FIFA-Turnier gesucht, um die geballte Präsenz internationaler Medien auszunutzen. Dieses Kalkül ist aber zumeist nicht aufgegangen. Das Interesse der Fußballreporter an Robotern blieb eher gering und reichte in der Regel kaum für mehr als eine lustige Randnotiz.
Inzwischen hat sich der RoboCup längst als Technologiewettbewerb etabliert und muss nicht mehr im Windschatten großer Sportveranstaltungen um Aufmerksamkeit buhlen. Die Nähe zum menschlichen Fußball sucht er gleichwohl noch aus einem anderen Grund: Schließlich ist er 1997 mit dem erklärten Ziel angetreten, bis zum Jahr 2050 mit einem Team humanoider Roboter den amtierenden menschlichen Fußballweltmeister zu schlagen.
Langsames Laufverhalten mit Beinen
Am ersten Tag des diesjährigen Turniers war zwar schon zu erkennen, dass die humanoiden Roboter gegenüber dem vergangenen Jahr Fortschritte gemacht haben. Insbesondere einige der großen Roboter (Adult Size) zeigten ein stabiles, wenn auch immer noch langsames Laufverhalten. Vom Niveau menschlicher Spieler sind sie aber noch sehr weit entfernt.
Die einzigen Roboter, die derzeit beim Fußball wenigstens ansatzweise mit Menschen mithalten können, bewegen sich auf Rädern und spielen beim RoboCup in der Middle Size League. Traditionsgemäß tritt das Siegerteam dieses Wettbewerbs zum Abschluss einer Weltmeisterschaft gegen eine Auswahl der RoboCup Trustees an. Die mussten sich im vergangenen Jahr schon deutlich anstrengen, um sich gegen die Roboter des chinesischen Teams Water (Beijing Information Science & Technology University) durchzusetzen, und konnten trotzdem einen Gegentreffer nicht verhindern.
Zentrales Problem: Bildverarbeitung
Neben Water sind es vor allem die Teams Tech United (Eindhoven University of Technology) und Cambada (University of Aveiro), die sich realistische Chancen auf den Einzug ins Finale ausrechnen können.
Cambada konzentriert sich dabei vor allem auf die Software. Die Bildverarbeitung sei immer noch ein zentrales Problem, sagt Teammitglied Bernardo Cunha, und sei durch die Vergrößerung des Spielfeldes in diesem Jahr nicht leichter geworden. "Wenn der Ball zehn Meter entfernt ist, macht er im Kamerabild vielleicht drei Pixel aus", so Cunha. "Außerdem werden Lichtreflexe auf dem gelben Ball leicht als Weiß wahrgenommen und können mit den Markierungslinien verwechselt werden." Die von den Robotern verwendete "global vision", bei der die Kamera auf einen konvex geschliffenen Spiegel gerichtet ist, könne das mittlerweile 14 × 22 Meter große Spielfeld auch nicht mehr komplett überblicken. Die Spieler müssen sich daher ihre jeweiligen Beobachtungen mitteilen und daraus ein Modell der aktuellen Situation auf dem Spielfeld bilden.
Gegneranalyse
Wichtig seien auch Lernverfahren, die den Robotern erlauben, Muster in der Spielweise des Gegners zu erkennen und Gegenmaßnahmen zu entwickeln. Die Spieler könnten dynamisch ihre Rollen ändern, wenn es erforderlich sei, und Standardsituationen variieren, wenn sich der geplante Ablauf als undurchführbar herausstellt.
An der Hardware sei dagegen seit 2013 nichts Grundlegendes geändert worden, sagt Cunha. Was wohl auch eine Kostenfrage ist: Die Kosten der in einem Roboter verwendeten Komponenten schätzt er auf 7.500 bis 10.000 Euro.
RoboCup 2018 Tag 1 (8 Bilder)
TURTLE mit acht Rädern
Tech United hat dagegen bereits die sechste Generation ihres Fußballroboters TURTLE (Tech United RoboCup Team: Limited Edition) nach Montréal mitgebracht. Die Kosten dieses Spielers, von dem es bislang nur ein Exemplar gibt, beziffert Teamleiter Wouter Kuijpers auf 28.000 Euro.
Das Besondere daran sei der achträdrige Antrieb, der eine effizientere Nutzung der Energie ermögliche: Eigentlich sind es vier Doppelräder, wobei die einzelnen Räder jedes Räderpaares aber auch gegeneinander bewegt werden können. Auf diese Weise lässt sich die Ausrichtung der Doppelräder steuern, ohne dass dafür ein eigener Motor nötig ist. "Wir können die Kraft aller Motoren für die Bewegung in die gewünschte Richtung nutzen", sagt Kuijpers. Bei den früheren Versionen, die auf drei Allseitenrädern fahren, bleibe dagegen die Motorkraft des quer zur Fahrtrichtung stehenden Rades ungenutzt.
In den ersten Spielen war zu sehen, dass auch die älteren Roboter des niederländischen Teams immer noch zu beeindruckenden Aktionen fähig sind, etwa wenn sie den Ball mit genau abgestimmter Schusskraft zu einem Mitspieler passen, der den Pass sicher annimmt, sich rasch dreht und zielgenau aufs Tor schießt. Wenn solche Spielzüge schon am ersten Tag funktionieren, darf man als Zuschauer auf ein packendes Finale hoffen. (olb)
