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Sportrobotik als Benchmark multisensorischer Systeme

Seit einigen Jahren steigt die Anzahl Sport treibender Roboter, häufig spielen sie Fußball, mitunter aber auch Tischtennis oder andere Ballspiele. Entwickelt werden sie von Forschem aus den Bereichen Robotik und Künstliche Intelligenz, allerdings nicht mit dem Ziel, eines Tages die menschlichen Sportler zu ersetzen. Vielmehr dient der Sport als eine anspruchsvolle, dynamische Umgebung, in der neueste Forschungsansätze, beispielsweise zur Verarbeitung von Sensordaten in Echtzeit oder zur Kooperation von Robotern untereinander, unter standardisierten Bedingungen erprobt und miteinander verglichen werden können. In diesem Beitrag wird der wahrscheinlich größte und prominenteste Robotersportwettbewerb, der RoboCup, vorgestellt. Die Idee Fußball spielender Roboter datiert bereits in das Jahr 1993 zurück (Mackworth, 1993) und wurde anschließend von einer Gruppe japanischer Wissenschaftler aufgegriffen, die die RoboCup-lnitiative begründeten, die Weltmeisterschaft im Roboterfußball als einen Benchmark für kooperierende Roboter: "RoboCup is a task for a team of multiple fast-moving robots under a dynamic environment." (KITANO et al., 1995) Seit dem ersten Wettbewerb 1997 in Nagoya findet der RoboCup jährlich an wechselnden Orten statt und ist stetig gewachsen. So hatte beispielsweise der 20ste RoboCup in Leipzig 3500 Teilnehmer - Forscher, Studierende und Schüler aus über 45 Ländern - die an unterschiedlichen Teiiwettbewerben teilnah-men. Ergänzend finden zudem regionale Turniere auf der ganzen Welt statt. In den ersten Jahren des RoboCups fanden ausschließlich Fußball-Wettbewerbe statt, allerdings bereits aufgeteilt in unterschiedliche Ligen mit unterschiedlichem Forschungsfokus. In der Simulationsliga wurde von Anfang an 11 gegen 11 gespielt, jedoch von virtuellen Agenten in einer 2D-Simulation. Vollständig autonome Roboter spielen mit echten Fußbällen in der Middle Size Robot Lea-gue gegeneinander. Hier sind die Teams deutlich kleiner und die Roboter bewegen sich auf Rädern. Einen Hybrid stellt die Small Slze Robot League dar, kleine Roboter (mit einem maximalen Durchmesser von 18 cm) spielen flinke Spielzüge, die Bildverarbeitung geschieht allerdings mittels externer Kameras und die meisten Berechnungen finden ebenfalls auf externen Rechnern statt. Im Laufe der Jahre wurde diese Ligen, einhergehend mit dem Fortschritt im Roboterbau und der Verfügbarkeit kostengünstiger und leistungsstarker Aktuatoren, um weitere Wettbewerbe humanoider Roboter unterschiedlicher Größe ergänzt. Ebenso erweiterte sich der RoboCup um weitere Domänen außerhalb des ursprünglichen Fußballs. RoboCup Rescue beinhaltet Wettbewerbe für Rettungsroboter, RoboCup Junior bietet Wettbewerbe für Schüler, RoboCup@Home ist ein Benchmark für interaktive Haushaltsroboterund RoboCup Industrial besteht aus Wettbewerben für Industrie- und Logistikroboter. Dieser Beitrag beschäftigt sich ausschließlich mit den Fußball spielenden Robotern. Im folgenden Abschnitt werden exemplarisch die Umgebung und der Fortschritt der Standard Platform League, in der Teams humanoider Roboter spielen, vorgestellt. Abschnitt 3 beschreibt einige der derzeit gängigsten Verfahren, insbesondere in den Bereichen Echtzeitbildverarbeitung und Sensorfusion, zur Steuerung humanoider Fußballroboter. Über die Entwicklung innerhalb des RoboCup hinaus wenden in Abschnitt 4 einige aktuelle Arbeiten vorgestellt, die den aktuellen Stand, Menschen und Roboter gemeinsam und gegeneinander Sport treiben zu lassen, dokumentieren.
© Copyright 2016 Sportinformatik XI : Jahrestagung der dvs-Sektion Sportinformatik 2016 in Magdeburg. Veröffentlicht von Shaker Verlag. Alle Rechte vorbehalten.

Bibliographische Detailangaben
Schlagworte:
Notationen:Naturwissenschaften und Technik
Tagging:Roboter Robotik
Veröffentlicht in:Sportinformatik XI : Jahrestagung der dvs-Sektion Sportinformatik 2016 in Magdeburg
Sprache:Deutsch
Veröffentlicht: Aachen Shaker Verlag 2016
Seiten:1-11
Dokumentenarten:Kongressband, Tagungsbericht
Level:hoch