Darmstadt Dribblers

Aktuelle Forschung

Eine detaillierte Übersicht über unsere aktuelle Forschung finden Sie auf unseren englischen Seiten. Auf dieser Siete finden Sie eine allgemeine Beschreibung zur Forschung an unseren Robotern.

Als 1997 der IBM-Rechner Deep Blue den damaligen Schachweltmeister Kasparov bezwang, hatten führende Wissenschaftler eine Vision: Im Jahre 2050 soll die Robotik so weit fortgeschritten sein, dass eine Mannschaft humanoider Roboter physisch und kognitiv in der Lage ist, gegen den amtierenden Fußballweltmeister antreten zu können. Aus dieser Idee entwickelte sich der internationale Wettbewerb RoboCup für Fußball spielende Roboter, dessen Ziel es ist, die weltweite Forschung in den Bereichen der Robotik und der Künstlichen Intelligenz voranzutreiben.

Und so werden aus unseren Robotern autonome Fußballspieler

Sobald unsere Roboter auf dem Fußballfeld stehen, sind sie völlig auf sich gestellt. Die Programmierung erfolgt zuvor, auf dem Feld handeln die Roboter vollkommen autonom, nur mit Hilfe der Software, die ihnen einprogrammiert worden ist.

Die Steuerungssoftware unserer Roboter gliedert sich in mehrere Module. Auf jedem Roboter ist ein kleiner Computer montiert, auf dem die Software ausgeführt wird. Die Bildverarbeitung ermöglicht künstliches Sehen durch Verarbeitung der Bilder einer Kamera. In den Bildern werden Objekte erkannt wie zum Beispiel Ball, Feldlinien, Tore und Mitspieler. Mit Hilfe dieser Objekte wird bei der Selbstlokalisierung die Position des Roboters auf dem Spielfeld berechnet. Die Weltmodellierung beschreibt die Umwelt des Roboters. Dazu gehören unter anderem die eigene Position, die der Mitspieler und des Balls. Aufgrund des aktuellen Weltmodells legt anschließend die Verhaltenssteuerung fest, welche Aktion als nächstes ausgeführt werden soll, z. B. Ball suchen, gehen oder Ball schießen. Der Roboter kann in alle Richtungen auf zwei Beinen gehen und einige spezifische Bewegungen ausführen, wie z. B. Schießen oder Abwehrbewegungen des Torwartes.

Während eines Spieles müssen die Roboter völlig autonom handeln. Alle Berechnungen, die nötig sind, müssen direkt auf dem Roboter durchgeführt werden, eine Fernsteuerung von außerhalb ist nicht zulässig. Allerdings ist es möglich, dass sich die Roboter untereinander über WLAN austauschen, um so zum Beispiel die Ballposition an Mitspieler weiterzugeben.

Weitergehende Informationen finden Sie auf unseren englischsprachigen Webseiten.

Erfolge

Im Jahr 2005 fanden bei den German Open in Paderborn erstmals Demonstrationen in der Humanoid-Liga statt. Dort konnten die Darmstadt Dribblers bereits ihre Fähigkeiten im Elfmeterschießen beweisen. Auf internationaler Ebene findet jährlich der RoboCup statt. Im Jahr 2004 erreichten wir als erstes deutsches Team in Lissabon das Halbfinale im Elfmeterschießen. Beim RoboCup 2005 in Osaka gelangten die Darmstadt Dribblers bei den 2x2 Spielen ins Viertelfinale, wo sie dem späteren Sieger des Turniers, dem Team Osaka, unterlagen. Bei den Japan Open 2006 wurde unser Roboter Bruno mit dem Best Humanoid Robot Award ausgezeichnet. In Bremen erzielten wir mit dem gemeinsamen Darmstadt Dribblers & Hajime Team unter 16 teilnehmenden Teams beim RoboCup 2006 eine hervorragende Bilanz mit einem 2. Platz und zwei 3. Plätzen sowie zahlreichen technologischen Innovationen (weitere Details). Dabei waren wir in jeder Disziplin jeweils das beste Humanoidroboterteam, das das anspruchsvolle gerichtete, künstliche Sehen und nicht Rundumsichtkameras (mit 360 Grad Spiegel oder mit 2 Weitwinkelkameras, die gleichzeitig nach vorne und nach hinten sehen) eingesetzt hat.

Wettbewerbe

Die Humanoid-Liga des RoboCup ist in zwei Größenklassen unterteilt. Die KidSize für Roboter kleiner als 60 cm und die TeenSize für deutlich größere Spieler. Drei Wettbewerbe werden ausgetragen:

Soccer: Zwei Teams zu je zwei Spielern treten auf einem 300 x 450 cm großen Feld in zwei Halbzeiten zu je zehn Minuten gegeneinander an. Die Regeln sind an die echten Fußballregeln angelehnt, aber teilweise vereinfacht.
Penalty Kick: Beim Elfmeter-Duell kickt der Schütze den Ball ins Tor, wobei der gegnerische Torwart versucht, genau das zu verhindern.
Technical Challenge: Hier sind verschiedene Aufgaben zu bewältigen. Typische Herausforderungen sind Laufen im unebenen Gelände, Dribbeln des Balls im Slalom und das Zupassen zwischen zwei Spielern.