RoboCup-WM – Seriöse Spiele

Das Roboter-Fußballteam der Berliner FU ist Vizemeister bei der RoboCup-WM 2009.

Ein grünes Spielfeld, mitfiebernde Fans und dynamische Spiele mit allerlei unvorhergesehenen Wendungen – was sich anhört wie ein ganz normales Match, unterscheidet sich zumindest durch die Spieler vom gewöhnlichen Fußball: Es sind Humanoide, also menschenähnliche Roboter.

Im Juli fand zum 14. Mal die RoboCup-Weltmeisterschaft statt, diesmal im österreichischen Graz. Das Team der Berliner FU, die FUmanoids, waren zum dritten Mal in der Kid Size Liga dabei, das heißt, die eingesetzten Roboter dürfen nicht größer als 60 Zentimeter sein. Das Team der FU trat in der Kombination „drei gegen drei“ an; hinter den Robotern stand jedoch ein Team aus etwa 15 Studierenden und Doktoranden. Betreut wird das Projekt von Prof. Dr. Raúl Rojas und seinem Doktoranden Hamid Moballegh. Verbesserungen an den Programmen und an der Spielstrategie sind hauptsächlich Ergebnisse von Diplom- oder Bachelorarbeiten der beteiligten Studierenden.

Vom FIFA-Regelwerk abgeschaut

„Die Roboter agieren auf einem sechs mal vier Meter großen grünen Teppich, auf dem mit weißem Isolierband Feldlinien markiert sind. An diesen orientieren sich die in den Robotern angebrachten Kameras“, erklärt Moballegh. „Die Spielregeln sind denen der FIFA sehr ähnlich. Unsere Föderation heißt allerdings FIRA, Federation of International Robot-Soccer Association. Das Technical Committee legt die Regeln jährlich neu fest. So werden die Anforderungen immer höher, und wir haben wieder zu tüfteln.“

Normales „Training“ gibt es bei den FUmanoids nicht, vielmehr verschiedene Arbeitsphasen. Im Wintersemester ist Brainstorming angesagt, die Studierenden analysieren die letzte WM und bringen ihre Anregungen ein. Zum Frühjahr hin werden die Ideen dann zusammengebracht, es geht ans Neuprogrammieren und Fehlersuchen. Letzteres ist bei Humanoiden besonders schwer: „Es kann passieren, dass ein Roboter den gleichen Fehler nur ein einziges Mal macht“, so Moballegh. Das erschwert dessen Behebung natürlich ungemein. Im April beginnen dann die ersten Turniere. Die FUmanoids spielen beispielsweise bei den German- oder Iran-Open, bis dann im Sommer die nächste WM, 2010 in Singapur, stattfindet.

Die Spiele selbst bestehen aus zwei Halbzeiten à zehn Minuten. Während dieser Zeit darf kein Mensch das Spielfeld betreten – die Bewegungen und Reaktionen sind den Robotern schon vorher einprogrammiert worden. „Die menschlichen Teammitglieder stehen dann am Spielfeldrand und fiebern mit oder ärgern sich gegenseitig, wenn ein Roboter nicht so reagiert wie gewünscht“, berichtet Moballegh.

Wissenschaft und Spaß verbunden

In den vergangenen drei Jahren hat sich gerade bei den laufenden Humanoiden einiges getan. Besonders wichtig war die Entwicklung des „passive dynamic walking“. Dabei wird nicht jedes Gelenk planmäßig gesteuert, sondern die Schritte werden in der Bewegung dynamisch entwickelt. Dies ist dem menschlichen Laufverhalten viel ähnlicher. Die FIRA entwickelt neben den Turnieren immer wieder neue Herausforderungen, für die Menschen hinter den Robotern. Dabei soll beispielsweise ein Roboter einen Einwurf von außerhalb des Spielfeldes machen oder einen Zweierpass mit Hindernissen spielen.

Gretta Hohl arbeitet seit zweieinhalb Jahren beim FUmanoids-Projekt mit und hat sich in ihrer Diplomarbeit mit der Künstlichen Intelligenz bzw. Planung der Aktionen von Robotern beschäftigt. „Roboterfußball ist zwar lustig, aber keinesfalls bloße Spielerei“, sagt sie, „die einzelnen Algorithmen können dann extrahiert werden. Beispielsweise könnte die Vision-Komponente, mit der die Roboter den Fußball erkennen, eine Anwendung in der Industrie finden, um Objekte in Videoaufnahmen zu identifizieren. In dieser Verbindung macht Forschen Spaß, und die Leute sind schnell motiviert.“

Ein Fernziel haben die Roboter-Fußball-Fans auch schon: 2050 soll das erste Humanoiden-Team gegen den dann amtierenden Fußball-Weltmeister antreten. Moballegh und Hohl sind optimistisch: „Wenn die Entwicklung so weitergeht wie bisher, gibt es Hoffnung, dass die Roboter die Menschen 2050 schlagen!“

FUmanoids

Das Team der FUmanoids sucht noch Verstärkung, besonders durch Studierende der Fächer Maschinenbau und Elektrotechnik. Interessierte können sich an mobalegh@gmail.com wenden. Gerne geht das Team auch Kooperationen ein und ist ständig auf der Suche nach neuen Sponsoren. Weitere Informationen über die FUmanoids können unter www.fumanoids.de gefunden werden.