Deutsche Roboter sind Fussball-Weltmeister

Nicht nur Menschen, auch Roboter spielen Fußball. Im Robotik-Wettbewerb "Robocup 2009" haben die deutschen Teams gleich fünf Weltmeister-Titel abgeräumt. Im Jahr 2050 will man Menschen gegen Roboter antreten lassen.

Man kommt nicht unbedingt auf die Idee, auf einer Sportveranstaltung zu sein. Weder ist die Halle von Schweißgeruch erfüllt, noch gibt es lauthals grölende Fans. Nur ab und zu dringt ein gedämpftes Ah! und Oh! ans Ohr, wenn ein gelungener Spielzug tatsächlich zu einem Tor geführt hat. Willkommen in der Zukunft Roboter werden dem Menschen nicht nur Arbeit abnehmen, sie spielen sogar für ihn Fußball.

Eine große Herausforderung

Was zunächst wie typisches Männerspielzeug aussieht, ist die Speerspitze der Künstlichen Intelligenz-Forschung (KI). Gegründet wurde der RoboCup 1997, dem Jahr, als der Computer Deep Blue den Schachweltmeister Gary Kasparow schlug. Beides, Schach und Fußball sind große Herausforderungen für Computer, aber auf verschiedene Art und Weise.

Dumm, aber schnell

Beim Schach genügt Fleißarbeit: Der Computer muss nur sehr schnell sehr viele Berechnungen durchführen. Er probiert alle Züge und mögliche Reaktionen seines Gegners aus und entscheidet sich dann für den Zug, der am meisten Erfolg verspricht. Das hat aber nicht viel mit menschlicher Intelligenz zu tun. Fachleute sprechen auch von Brute Force-Lösung: Erfolg durch schieres ausprobieren und große Rechenleistung.

Wissen ist Macht

Beim Roboterfußball ist die Lage eine andere: Die Umgebung des Roboters verändert sich ständig. Sowohl das eigene als auch das generische Team verändert laufend die Position. Der Roboter muss also durch Sensoren seine Umwelt wahrnehmen können und eine Art von Weltbild in seinem Innern aufbauen: Wo sind Gegner, wo sind meine Mitspieler, und, besonders wichtig, wo ist der Ball und das gegnerische Tor.

Vor dem Anpfiff: Letzte Anweisungen werden erteilt, die Sensoren gecheckt und Programmroutinen eingespielt. Nach dem Anpfiff ist kein Eingriff mehr erlaubt.

Zudem muss blitzschnell reagiert werden, es bleibt viel weniger Zeit als beim Schach, um sich für die nächste Aktion zu entscheiden und sie auszuführen, sonst ist der Ball im eigenen Tor. Die Roboter dürfen während des Spiels nicht von Menschen beeinflusst werden. Fernsteuerungen oder ähnliches sind also Tabu. Die Roboter handeln selbständig, sobald der Anpfiff erfolgt ist.

Bundesliga für Roboter?

 

Weil es so viele unterschiedliche Anforderungen gibt, haben sich beim Roboterfußball verschiedene Ligen gebildet. Zudem werden auch ständig die Regeln und Spielfeldgröße an die ständig steigende Rechenleistung und die immer besser werdenden Fähigkeiten der Roboter angepasst.

 

Die Größe der Spieler reicht von 15 Zentimetern bis zur Größe menschlicher Fußballspieler. Jede Mannschaft besteht aus elf Spielern, von denen jeder durch ein eigenes Computerprogramm gesteuert wird.

Die Roboter werden je nach ihrer Größe in unterschiedliche Ligen eingeteilt.

Die 15 Zentimeter messende Mini-Liga tritt auf einem Fußballfeld von der Größe einer Tischtennisplatte einen 'Fußball' von der Größe eines Golfballs. Die menschengroßen Roboter düsen mit rund 9 km/h über ein 6 mal 9 Meter großes Feld. Weil sie so klein sind, übernehmen externe Videokameras und Rechner die Erkennung des Spielfelds und der Gegner. Über Funk erhalten die Roboter diese Daten und entscheiden dann über ihre Aktionen.

Außerdem gibt es die Simulationsliga: Hier treffen keine echten, sondern virtuelle Roboter aufeinander. Diese wurden vorab so programmiert, dass sie selbst die Entscheidungen über Bewegungen und Spielstrategie treffen müssen.

In der Four-Legged-Liga spielen vierbeinige Roboter wie die Aibo-Roboterhunde. Sie kommen ohne externe Bildverabreitung aus und nutzen die eingebauten Digitalkameras, um Spielfeld und Gegner zu erkennen. Mittels eines Funknetzwerkes verständigen sich die Roboterhunde untereinander und koordinieren ihre Aktionen. So ist echtes Teamspiel möglich.

In der Middle-Size-Liga spielen die Roboter, die 50 Zentimeter Durchmesser und 40 Kilogramm Gewicht haben dürfen. Sie sind bis zu 3,5 Meter pro Sekunde schnell, das entspricht immerhin 12,6 km/h.

Neben den klassischen Fußballwettbewerben gibt es zusätzlich einen Parcours für selbständige Rettungsroboter, die einmal in Katastrophengebieten eingesetzt werden sollen um Verschüttete zu finden.

Schritt für Schritt

Die Königsklasse ist die Humanoid-Liga. Hier spielen zweibeinige, menschenähnliche Roboter. Die größten sind immerhin bis zu 1,30 Meter hoch. Aber sie bewegen sich bisher nur gehend über das Spielfeld, was aber für die Ingenieure schon eine große Herausforderung ist. Spannend wird es, wenn diese Roboter das Rennen anfangen. Damit rechnet man in den nächsten Jahren.

Die Humanoid-Liga gibt es auch erst seit 2002, weil die zweibeinige Fortbewegung noch viel schwerer ist, als das Rollen auf Rädern oder der Gang auf vier Beinen. Diese Roboter messen sich auch noch nicht in einem richtigen Fußballspiel. Bei der WM in Osaka spielten zunächst je zwei Roboter gegeneinander und maßen sich im Elfmeterschießen. Aber spätestens im Jahr 2050 sollen die Humanoiden so ausgereift sein, dass sie gegen echte menschliche Spieler antreten sollen. Das ist jedenfalls die Vision der Roboterforscher.

Weltmeisterschaft in Österreich

Jedes Jahr im Sommer werden die Weltmeisterschaften im Roboterfußball ausgetragen. Über 4000 Programmierer, Ingenieure und Studenten kümmern sich hier um das Wohlbefinden der Elektrokicker. 2009 wurde die Roboter-WM von der Technischen Universität Graz ausgerichtet. Deutschland stellte dabei nach dem Iran die meisten Teams des diesjährigen Robocup und sicherte sich gleich vier Siege in den verschiedenen Roboter-Fußball-Turnieren.

Den fünften Weltmeister-Titel holten sich die deutschen Wissenschaftler im so genannten RoboCup@Home. Das ist die Kategorie für Alltagsanwendungen wie Rasenmähen und Müll raustragen.

Insgesamt hatten sich rund 400 Teams aus 44 Ländern mit rund 2.000 Robotern angemeldet.

Offizielle Seite des RoboCup (Englisch)

Text: -rr/jj- // Bilder: Alle © The RoboCup Federation

Stand: 5. 7. 2009

Hinweis: Im Archiv wurden alle Bilder und Links entfernt