Roboter-Fussball-WM
Bolzende Blechkisten

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Noch watscheln die Roboter recht ungeschickt übers Spielfeld, und es sieht recht putzig wenn sie Fussball spielen. Wann gibt es das erste Match mit menschlichen Spielern?

Plastikkicker

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Ob Jürgen Klinsmann seine Freude an diesen Spielern hätte? Wesen aus Plastik und Metall, kaum größer als ein Staubsauger, die wahlweise träge watscheln oder aber hektisch übers Spielfeld wuseln wie das eben so ist, wenn Roboter versuchen, Fußball zu spielen. 169 Teams aus zwölf Ländern nahmen teil an den 5. Robocup German Open in Paderborn, einem der größten internationalen Turniere der Roboterfußballer. In sieben verschiedenen Ligen ging es um sportlichen Ruhm und um wissenschaftliche Anerkennung: Das Turnier präsentiert den aktuellen Stand der Technik in künstlicher Intelligenz und Robotik. Forschungseinrichtungen und Universitäten messen ihre Leistungen; die Roboter beweisen ihre Praxistauglichkeit.
»Fussball eignet sich bestens dazu«, sagt Andreas Stolte, Pressesprecher des veranstaltenden Heinz-Nixdorf-Museumsforums. »Anders als beim Schach ist hier viel Körperlichkeit im Spiel, die Umgebung ändert sich permanent, die Roboter müssen selbstständig agieren.« Entwickelt werden die meisten davon unter Mitarbeit von Studenten aus den Fächern Informatik, Maschinenbau und Elektrotechnik. Verschiedenste Fähigkeiten sind bei einer solchen Aufgabe gefragt: Die Bildverarbeitung muss den Ball, Tore, Gegner und Mitspieler erkennen. Die künstlichen Kicker bewegen sich, kommunizieren miteinander und kicken. »Einzelne Verhaltensmuster wie Dribbeln können sie nach und nach lernen«, sagt Peter Schöll vom Fraunhofer Institut für autonome intelligente Systeme, dem zweiten Veranstalter.


4er Mannschaft

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Roboter spielen nach modifizierten FIFA-Regeln: Meist sind nicht elf Spieler auf dem Platz, sondern nur vier, und ein Abseits gibt es nicht »dem Spielfluss zuliebe«, sagt Pressesprecher Stolte. Gekämpft wird in mehreren Ligen, die sich durch die Robotergröße, die Spieleranzahl, die Spielfeldgröße und die Anforderungen an die Mannschaft unterscheiden. Alle Teilnehmer agieren selbstständig und ohne menschliche Hilfe sieht man einmal davon ab, dass während des Spiels ab und zu ein Roboter herausgenommen und neu gestartet werden muss. Und der Schiedsrichter ist natürlich Mensch.


Middle Size League

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Als Königsklasse des Turniers gilt die Middle Size League. Je vier Roboter, an die 75 Zentimeter hoch, rollen auf einem acht mal zwölf Meter großen Spielfeld. Die gesamte Technik ist in die einzelnen Akteure integriert, von der Kamera bis zur Steuer- und Schusseinrichtung. »Die Kamera ist auf einen halbrunden Spiegel ausgerichtet, so können die Roboter rundum sehen«, erklärt Stolte. Auch die Steuerungsintelligenz haben die Roboter an Bord; verwendet wird handelsübliche Notebook- oder Handheld-Technik. »Entscheidend ist die Qualität der Bildverarbeitungssoftware«, sagt Stolte. »Inzwischen klappt die Erkennung per Zufallsverfahren, die Software wertet nur 80 Prozent des Geschehens aus, das steigert den Spielfluss.«
Die grösste Herausforderung war in diesem Jahr, dass normale Scheinwerfer das Spielfeld beleuchteten. »Bisher handelte es sich um besonderes Kunstlicht, das die Felder an allen Stellen exakt gleich ausgeleuchtet hat«, erklärt Stolte. Am besten meisterten die Osnabrücker Brainstormers Tribots die neue Situation, sie setzten sich wie schon im Vorjahr gegen ein gutes Dutzend Mannschaften aus Europa und Kanada durch. An richtige Fußballer erinnern jedoch auch die Osnabrücker nur entfernt nicht zuletzt deshalb, weil ihnen schlicht die Füße fehlen.


Zweibeiner

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Zumindest von diesem Manko bleibt die Humanoid League verschont. Zum ersten Mal traten bei den German Open Zweibeiner gegeneinander an, rund 40 Zentimeter große Gesellen der Sorte Robo Sapiens, vier aus Freiburg, vier aus Osnabrück. Die Techniker köpften die Spielzeugroboter und setzten ihnen als Ersatz einen Pocket-PC und eine Kamera mit Weitwinkeloptik auf. Es mutete noch etwas ungeschickt an, wie die Humanoiden da so übers Spielfeld tapsten, und auch bei der Ballarbeit zeigten sich Schwächen. »Es war immerhin ein Anfang«, sagt Stolte. »Sie haben zwar mal ein Tor geschossen, aber leider war es ein Eigentor.« Ansonsten übten sich die Zweibeiner primär im Strafstoßschießen. Hier präsentierten sich drei andere Modelle von der Uni Freiburg, stolze 1,20 Meter groß und bislang noch zu teuer, um ganze Teams aufzustellen.


Four Legged League

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Beinahe schon Veteranen im Robocup sind die Vierbeiner aus der Four Legged League. Sie ähneln optisch und von der Größe her einem jungen Hund, machen auch mal Männchen und sprinten dann los. »Das ist die dritte Generation der Aibos von Sony, im Grunde handelsübliche Roboter«, sagt Pressesprecher Stolte. »Jedes Team setzt aber eigene Software ein und gibt diese nach dem Wettbewerb für die anderen Teams frei, um Fortschritte zu ermöglichen.« In diesem Jahr mussten sich die Aibos erstmals auf einem Feld ohne Bande zurechtfinden. Den Titel schnappten sich die Microsoft Hellhounds von der Universität Dortmund.


Small Size League

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Sehr wuselig geht es in der Small Size League zu. Acht bunt markierte Roboter mit 15 bis 20 Zentimeter Größe flitzen auf Rollen übers Spielfeld. Die Markierung hilft der Videokamera, die beiden Teams zu unterscheiden. Anders als bei den übrigen Ligen dient diese Kamera der zentralen Bilderkennung; ein Computer übermittelt den Robotern die Befehle per Funk. Jedes Team lässt eigene Hardware auf das vier mal zweieinhalb Meter große Spielfeld los. Am besten schlugen sich dieses Jahr die FU-Fighters aus Berlin, die auch schon in den Vorjahren mit viel Erfolg angetreten waren.
Die Robocup Rescue League mutet geradezu exotisch an geht es hier doch ausnahmsweise nicht um Fußball. Stattdessen suchen ferngelenkte Roboter in einer zerstörten Büroumgebung nach Verunglückten. »Da stehen Paletten, Tische, Stühle und allerlei Gerümpel herum, und dazwischen liegen Schaufenster- und Babypuppen, winken, schreien oder geben Wärme ab«, erklärt Stolte. Mit entsprechenden Sensoren versuchen die Roboter die hilflosen Opfer aufzuspüren. »Gerettet wurde allerdings noch niemand, vielmehr war das Ziel, den Weg zu den Opfern digital zu kartographieren.« Bei einer realen Katastrophe, einem Erdbeben oder Großfeuer zum Beispiel, würde eine solche Karte dann von echten Rettungskräften genutzt.


WM 2006

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Noch in drei weiteren Ligen konnten sich die Techniker messen. In der Soccer Simulation League traten pro Mannschaft elf so genannte Agentenprogramme an, der Soccer Server simulierte das Spielfeld. Auch die Rescue Simulation League spielte rein virtuell auf dem PC: Hier wurden Einsätze von Rettungskräften in Echtzeit geplant und koordiniert. Die passenden Katastrophen gab es in diesem Jahr erstmalig in 3D-Darstellung zu sehen. Bei der Junior League traten wieder richtige Roboter an: Schüler hatten sie aus handelsüblichen Baukästen zusammengestellt. Die bunten Konstrukte mussten sich unter anderem im Tanzen, Retten und natürlich wieder im Fußball beweisen.
Die nächste Gelegenheit zum Kräftemessen bietet sich bei der Weltmeisterschaft in Japan, die im Juli angepfiffen wird. Und 2006 findet die Robocup-WM in Deutschland statt, parallel zur FIFA-WM. »Unsere Vision ist es, im Jahr 2050 den amtierenden menschlichen Fußballweltmeister zu schlagen«, sagt Stolte. »Das lässt sich durchaus mit d
em Flugzeug vergleichen: Da war es auch nach 50 Jahren möglich, über den Atlantik zu fliegen was sich zuvor kein Mensch vorstellen konnte.«