Fußball-Bots: Der Trend zum Zweibeiner
Die Blütezeit der klassischen ferngesteuerten Würfelfußballroboter neigt sich dem Ende zu. Die Zukunft gehört zweibeinigen Kicker-Bots, die derzeit noch etwas ungeschickt wirken, aber mit Hochdruck von den Experten weiterentwickelt werden.
Vom 19. bis 21. Juni fanden in Linz die Finalspiele der diesjährigen Roboterfußball-Europameisterschaft, der Euroby 2008, statt.
Seit gut zehn Jahren gibt es die Disziplin Roboterfußball bereits. 1996 wurde die Federation of International Robot-soccer Association [FIRA] gegründet. Seit damals hält sie jedes Jahr an wechselnden Schauplätzen die Wettbewerbe ab. Im Vergleich zur Anfangszeit, als die Roboter im Schneckentempo über das Spielfeld schlichen und den Ball, wenn überhaupt, nur zufällig berührten, hat sich in der Zwischenzeit einiges getan.
Die Veranstaltungen der FIRA stehen in Konkurrenz zum RoboCup, einer internationalen Vereinigung von Robotikern, die es sich in den Sinn gesetzt hat, bis 2050 mit einem Roboterteam gegen die menschliche Fußball-Weltmeistermannschaft anzutreten.
Test für mobile Robotik
Das mehrtägige Spektakel, das sich - wie das Vorbild der UEFA - in der Schweiz und in Österreich abspielte, bot Forschern die Möglichkeit, künstliche Intelligenz und mobile Robotik vor einem Publikum zu demonstrieren und zu testen.
Komplexe Mannschaftsspiele wie Fußball eigneten sich nämlich bestens, um Probleme wie die Entscheidungsfindung in Multi-Agent-Systems zu erforschen, sagt Peter Kopacek, Professor für intelligente Handhabungs- und Robotertechnik an der TU Wien, Mitorganisator der Euroby 2008 und Teamchef der Austro-Mannschaft.
Zehn Teams aus neun europäischen Ländern, neben Österreich auch die Sieger aus der Slowakei und Slowenien, traten beim Wettbewerb gegeneinander an. Gespielt wurde in unterschiedlichen Ligen, die sich nach Anzahl der Roboter und Größe des Spielfelds unterscheiden.
Passables Ergebnis für Österreich
Obwohl die österreichischen Robokicker dabei im Gegensatz zu ihren menschlichen Kollegen zu den Favoriten zählten, konnten sie lediglich in einer Kategorie gewinnen: In der Narosot-Spielklasse, bei der jeweils fünf Roboter auf einem 1,3 mal 0,9 Meter großen Spielfeld antreten, besiegte das Team der TU Wien unter der Leitung von Peter Kopacek die HTBLA Leonding im Finale mit 8:0.
In den Endspielen der MiroSot Middle League und der MiroSot XL Middle League unterlagen die Wiener der Slowakei [1:5 bzw. 1:7] und erreichten damit den zweiten Platz. In der MiroSot Extended Middle League belegte die TU Wien Rang drei.
Peter Kopacek ist Professor an der TU Wien und Leiter des dortigen Instituts für Handhabungsgeräte und Robotertechnik [IHRT]. Er ist unter anderem Träger des "Robotik-Nobelpreises" Engelberger Robotics Award und hat als Trainer seiner TU-Fußballrobotermannschaft mehrere Welt- und Europameistertitel der FIRA nach Hause bringen können.
Zentralcomputer statt Bordintelligenz
Mit menschlichen Kickern haben die Roboter wenig gemeinsam. Denn Fußballroboter sind sieben Zentimeter große Würfel, die auf zwei oder vier Rädern mit bis zu 30 Kilometern pro Stunde über das Spielfeld flitzen und versuchen, einen orangefarbenen Golfball ins gegnerische Tor zu bugsieren.
Nach dem Anpfiff wird bei den FIRA-Wettbewerben jede Mannschaft von einem zentralen Computer gesteuert. Über eine Kamera, die über dem Spielfeld hängt, erhält der Rechner 30- bis 120-mal in der Sekunde ein Bild des Spielgeschehens. Anhand der individuellen Farbcodierung auf der Oberseite der Roboterwürfel erkennt der Rechner die Position der eigenen und der gegnerischen Spieler.
Auch die Ballbewegung wird registriert, gleichzeitig berechnet das System das Spielverhalten und sendet per Funk die entsprechenden Befehle an die einzelnen Spieler.
Vorbericht zur Euroby 2008
Kistenschleppende Fußballprofis
Ziel der ganzen Veranstaltung sei, dass in naher Zukunft etwas größere Modelle der Fußballroboter selbstständig in Fabrikhallen Werkzeugkisten herumschleppen, ohne dass jede einzelne Bewegung mühsam programmiert werden müsse, so Kopacek. Auch in der Baubranche, der Medizin und der Unterhaltungsindustrie sowie als Helfer im Katastropheneinsatz könnten Roboter nützlich sein.
Die kickenden Kästchen auf dem Spielfeld sind von solchen Szenarios allerdings noch weit entfernt. Denn bisher denkt und koordiniert beim Roboterfußball einzig und allein der Teamrechner.
Die Fußballer auf dem Feld sind in Kopaceks Worten nur blinde Befehlsausführer. Noch. Denn in ein paar Jahren sollen billigere und robustere Sensoren und Kameras dafür sorgen, dass die einzelnen Spieler besser untereinander kommunizieren und eigenständiger agieren können.
Großveranstaltung 2009 in Graz
2009 findet die Weltmeisterschaft des RoboCup in Graz statt. Zu der Veranstaltung, die vom 29. Juni bis zum 7. Juli laufen soll, erwarten die Veranstalter um den österreichischen RoboCup-Koordinator Gerald Steinbauer 2.600 Teilnehmer - und 500 Roboter.
Der Trend zur Zweibeinigkeit
Derzeit sind die technischen Entwicklungen der ferngesteuerten Kleinroboter weitestgehend ausgeschöpft. Der Trend im Roboterfußball geht zu humanoiden Robotern, die auf zwei Beinen dem Ball hinterherjagen. Auf der Euroby treten deshalb in der Hurosot-Liga auch humanoide Roboter gegeneinander an.
Vom flüssigen Fussballspielen sind die 30 cm großen Zweibeiner allerdings noch weit entfernt. Sie treten derweil nur in Einzeldisziplinen wie Elfmeterschießen, Basketball und Hindernislauf gegeneinander an. Dabei stolpern die mechanischen Kicker auf ihren Metallbeinen ziemlich ungelenk herum und fallen regelmäßig auf die Nase. Auch wenn manche von ihnen in solchen Fällen schon alleine wieder aufstehen können, kämpfen die Entwickler noch mit einer Reihe von Problemen.
Vor zehn Jahren, als der Computer Deep Blue den Schachweltmeister Garri Kasparow besiegte, habe man noch geglaubt, schachspielende Computer seien in Sachen künstliche Intelligenz top, sagt Jacky Baltes, Professor für Computerwissenschaften an der University of Manitoba in Kanada und Koordinator der Humanoiden-Wettkämpfe. Die wirklichen Herausforderungen für die Erforschung der künstlichen Intelligenz und die Robotik lägen heute aber darin, wie sich Computer in einer dynamischen Umwelt bewegen können.
Sonntagabend in "matrix"
Mehr zu diesem Thema hören Sie am Sonntag um 22.30 Uhr im Ö1-Netzkulturmagazin "matrix".
(matrix | Anna Masoner)