Technik stellt die Wissenschaftler vor große Herausforderungen
Roboterforscher peilen WM-Titel an

Die internationalen Roboterforscher haben sich ein großes Ziel gesetzt: Im Jahr 2050 sollen zweibeinige Roboter gegen den menschlichen Fußballweltmeister antreten - und gewinnen, natürlich.

PADERBORN. Doch von diesem plakativen Ziel ist die Forscherwelt in der Tat noch Jahre entfernt. Denn Robotern Fußballspielen beizubringen, stellt die Wissenschaftler vor immense Herausforderungen. Die Maschine muss ihre Umwelt, also den Fußball-Platz, den Ball, die Tore und die Gegner wahr nehmen, und darauf sinnvoll reagieren, wie schießen, verteidigen, passen und so weiter. Klingt logisch, ist aber höchst kompliziert.

Schon die Wahrnehmung der Umwelt ist schwierig. Die meisten Fußball-Roboter haben dafür eine Standardkamera eingebaut. „In der Vierbeiner-Liga benutzen wir so genannte CCD-Kameras, das ist der Standard in vielen digitalen Kameras des mittleren und unteren Preissegments. Die Kameras haben eine Auflösung von ca. 270 mal 150 Pixeln“, sagt Professor Oskar von Stryk von der Universität Darmstadt, einer der führenden Roboterforscher in Deutschland, dem Handelsblatt. Bei den zweibeinigen Maschinen, den so genannten Humanoiden, ist die Auflösung etwas besser, ungefähr dreimal so hoch. Die Kamera liefert etwa 25 bis 30 Bilder pro Sekunde. Jedes Bild besteht aus den drei Farbkanälen rot, grün und blau, dargestellt in je einer Matrix von 270 mal 150 Pixeln. In der Matrix geben an jedem der 40 500 Punkte Zahlen von 0 bis 255 die Intensität der Farbe an. Aus diesen Zahlenwust muss der Prozessor dann ausrechnen: Wo befindet sich der Roboter selbst auf dem Spielfeld, wo sind die anderen Spieler, wo ist der Ball.

Die Rechnung steuert ein Software-Programm, an dem die Forscher meist bereits seit Jahren tüfteln. „Die Software bei unseren vierbeinigen Sony-Robotern besteht aus mehreren 100  000 Zeilen Code der Programmiersprache C++. Davon sind 40 bis 50 Prozent aber für Fehlersuche und Testzwecke nötig“, sagt Professor von Stryk. Denn wenn zum Beispiel ein Ball ganz langsam an einem Roboter vorbeirolle und der einfach gar nichts mache, dann könne es sein, dass ein anderer Spieler besser positioniert gewesen sei, oder dass der Roboter falsche Informationen über die Spielsituation gehabt habe. „Oder aber, es steckt ein ordinärer Programmierfehler dahinter. Das müssen wir natürlich heraus finden“, sagt von Stryk. „Alle Bewegungen der Roboter sind selbst programmiert. Zum Beispiel haben die Vierbeiner drei Gelenke in jedem Bein und im Kopf. Diese 15 Gelenke müssen gleichzeitig koordiniert und gesteuert werden. Das ist eine sehr komplexe uns große Herausforderung für die Programmierer“

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