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Bild: © Ayleen Lührsen (CC BY-SA 4.0)
Roboterfußball aus Bremen
Haben Sie gewusst, dass es Roboter gibt, die gegeneinander Fußball spielen? Wussten Sie auch, dass das erfolgreichste Team in einer der Disziplinen von der Universität Bremen stammt? Das Team B-Human aus Bremen ist mehrfacher Weltmeister im Roboterfußball. Wir zeigen Ihnen, wie sich der Roboterfußball entwickelt hat, welche Disziplinen er umfasst, wozu er gut ist und welche Erfolge das Bremer Team bereits einfahren konnte.
Lesezeit: 4 Minuten
Inhalt:
- Die Entstehung des Roboterfußballs
- Wie funktioniert Roboterfußball?
- Die verschiedenen Disziplinen
- Das Bremer Team: B-Human
- Welche Rolle spielt Roboterfußball für den Alltag?
Die Entstehung des Roboterfußballs
Der Roboterfußball entstand in den 1990er Jahren im asiatischen Raum. Zu den ersten organisierten Ligen gehörten der FIRA Cup, der erstmals 1996 im südkoreanischen Daejeon ausgetragen wurde, sowie der RoboCup, der ein Jahr später in Japan startete. Mittlerweile finden jährlich bei beiden Cups Weltmeisterschaften im Roboterfußball statt. Zusätzlich dazu gibt es oft noch regionale oder nationale Turniere wie die German Open.
Über die letzten Jahrzehnte hat sich der Roboterfußball weiterentwickelt und kontinuierlich verbessert. Zwar läuft der Fußball, den die Roboter spielen, noch nicht so flüssig ab wie der von Menschen, aber spannend ist er allemal. Mittlerweile gibt es mehrere Disziplinen, in denen Teams mit ihren fußballspielenden Robotern gegeneinander antreten.
Tipp: Falls Sie sich für Technikgeschichte interessieren, könnte auch die Geschichte der ersten Computer der Welt für Sie interessant sein.
Wie funktioniert Roboterfußball?
Bild: © Tim Laue (CC BY-SA 4.0)
Zentral für den Roboterfußball ist der Quellcode, also die Software. Der Code ist entscheidend, damit Roboter erfasste Daten zum Spielfeld, zu anderen Robotern, zum Ball und vor allem zum gegnerischen Tor nutzen können. Grundlegend läuft Roboterfußball wie ein normales Fußballspiel ab. Die gängigsten Fragen zum Ablauf eines Spiels finden Sie hier.
Sind die Roboter ferngesteuert?
Nein, die Roboter agieren komplett autonom. Lediglich ein Game-Controller wird verwendet, um den Robotern mitzuteilen, wenn ein Tor fällt oder ein Verstoß begangen wurde.
Was passiert, wenn ein Roboter umfällt?
Fällt ein Roboter um, muss er selbstständig wieder aufstehen können. Schafft es ein Roboter nicht in drei Versuchen wieder aufzustehen, so wird er kurzfristig vom Spielfeld entfernt.
Darf das Team eingreifen?
Nein, aber ein Schiedsrichterteam greift ein, wenn es nötig ist, zum Beispiel, wenn mehrere Roboter aufeinanderliegen oder der Ball festklemmt.
Gibt es Fouls im Roboterfußball?
Die Roboter laufen sich zwar häufiger mal gegenseitig um, aber im Roboterfußball gibt es dafür kein Foul.
Was passiert, wenn der Ball im Aus landet?
Wird ein Ball ins Aus geschossen, so wird er vom Schiedsrichterteam in der Nähe der Seitenlinie wieder ins Spielfeld gebracht.
Was passiert nach einem Tor?
Nach einem Tor wird abgepfiffen, der Ball entfernt und das Spiel für eine kurze Zeit unterbrochen. Die Roboter begeben sich wieder auf ihre festgelegte Startposition, der Ball wird auf den Mittelpunkt gelegt und es erfolgt wieder ein Anpfiff.
Wie lange ist ein Fußballspiel unter Robotern?
In der Standard-Plattform-Liga werden zwei 10-Minuten-Hälften gespielt. Die Uhr wird bei Toren und großen Unterbrechungen pausiert. Die Halbzeit ist ebenfalls 10 Minuten lang.
Welches Team gewinnt?
Wie beim normalen Fußball gewinnt das Team, das am Ende die meisten Tore geschossen hat.
Die verschiedenen Disziplinen des Roboterfußballs
Roboter, die Fußball spielen, gibt es in verschiedenen Formen und Varianten. Deswegen stellen wir Ihnen hier eine Auswahl an unterschiedlichen Ligen und Roboterfußball-Arten vor:
1. Standard-Plattform-Liga (SPL)
In der Standard-Plattform-Liga treten alle Teams mit vier oder fünf Robotern auf einem 9x6 Meter großen Spielfeld gegeneinander an. Alle Teams nutzen dieselben Roboter, die humanoiden Nao-Roboter. Diese stammen von der Firma SoftBank Robotics (ehemals: Aldebaran Robotics) aus Frankreich. Die Nao-Roboter sind mit zwei Kameras und Ultraschallsensoren ausgestattet, sodass sie das Spielfeld und andere Roboter erfassen können.
2. Humanoid-Liga
In der Humanoid-Liga werden die menschenähnlichen Roboter selbst konstruiert. Dabei müssen sie vollständig autonom agieren können. In der Humanoid-Liga wird zwischen KidSize (drei Roboter pro Team), TeenSize (zwei Roboter pro Team) und AdultSize (Einzeldisziplinen mit Robotern wie Dribbeln und Schießen) unterschieden.
3. Small Size Liga
In der Small Size Liga treten fünf kleine Roboter mit einem Durchmesser von 18 Zentimetern pro Team gegeneinander an. Die Roboter werden über einen Computer gesteuert und sind für schnelle Bewegungen und präzise Pässe optimiert. Mit einer Kamera über dem Spielfeld wird die Spielsituation erfasst.
4. Middle Size Liga
In der Middle Size Liga treffen sechs Roboter pro Team aufeinander. Diese Roboter agieren selbstständig. Sie nutzen in der Regel besondere Fahrwerke, wodurch sie schnell in jede Richtung fahren können. Mithilfe von speziellen Schussmechanismen können die Roboter der Middle Size Liga den Ball zielgerichtet und sogar hochspielen.
5. Simulationsliga
In der Simulationsliga werden alle Aspekte des Spiels virtuell abgebildet. Das heißt, es werden Roboter programmiert, die lediglich auf dem Bildschirm existieren und dort gegeneinander antreten. Dabei gibt es zwei Varianten: die 2D-Simulation und die 3D-Simulation.
Das Bremer Team: B-Human
Bild: © Tim Laue (CC BY-SA 4.0)
B-Human ist ein gemeinsames Projekt des Fachbereichs Mathematik und Informatik der Universität Bremen und des Deutschen Forschungszentrums für Künstliche Intelligenz (DFKI).
Das Bremer Team gehört zu den erfolgreichsten Teams in der Standard-Plattform-Liga. Da in dieser Liga alle Teams mit derselben Hardware antreten, liegt der Fokus vor allem auf der Entwicklung innovativer Softwarelösungen. Es werden ständig neue Methoden entwickelt und Ansätze anderer Teams evaluiert, um nachhaltig Strategien und Techniken zu verbessern.
Seit dem Einstieg in die Standard Plattform Liga im Jahr 2008 konnte B-Human beeindruckende Erfolge verbuchen, darunter 11 Weltmeistertitel beim RoboCup und 14 Siege beim German Open. Das Team will nicht nur Wettbewerbe gewinnen, sondern auch Studierende für die Forschung begeistern und neue Erkenntnisse in der Robotik und Künstlichen Intelligenz sammeln.
Tipp: Bremen ist im Roboterfußball oben auf, darüber hinaus aber auch in anderen Bereichen, wie beispielsweise in Physik und Raumfahrt. Erfahren Sie mehr darüber in unserem Beitrag zum Bremer Fallturm.
Welche Rolle spielt Roboterfußball für den Alltag?
Welche Fähigkeiten ein Roboter hat, richtet sich normalerweise nach dessen Einsatzart im Alltag, etwa dass dieser als Assistent im Smart Home oder als Montageroboter in der Industrie helfen kann. Der Nutzen von Robotern, die Fußball spielen, liegt – wie erwähnt – unter anderem in spannenden Wettkämpfen, die Unterhaltung bieten sollen.
Aber das ist nicht alles. Die komplexen Herausforderungen auf dem Spielfeld des Roboterfußballs helfen Entwicklerinnen und Entwicklern* sowie der Wissenschaft dabei, neue Ansätze und Methoden in der Bilderkennung, der Selbstlokalisierung, der Absprache von Robotern untereinander etc. auszuprobieren und zu optimieren. Der Roboterfußball dient auf diese Weise auch als Testumgebung für die Weiterentwicklung der Robotik insgesamt.
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* Wir leben Diversität und heißen alle Menschen willkommen, unabhängig von Herkunft, Geschlecht, Behinderung und Identität. Wir sind davon überzeugt, dass uns Vielfalt bereichert und im gemeinsamen Arbeiten voranbringt. Deshalb haben wir 2017 die Charta der Vielfalt unterzeichnet.