RoboCup Soccer

In der Soccer-Simulation-Liga treten auf einem virtuellen Fußballfeld zwei Mannschaften mit jeweils elf Spielern bei der 2D-Simulation und jeweils sechs Spielern bei der 3D-Simulation gegeneinander an. Anders als im Computerspiel agieren die Spieler hier jedoch völlig autonom, d.h. ohne zentrale Kontrolle oder steuernde Eingriffe von außen. Jeder Spieler wird durch ein eigenes Softwareprogramm (einen so genannten Agenten) gesteuert. Die Simulation orientiert sich an den offiziellen Fußballregeln und den Gegebenheiten echter Spieler oder Roboter. So sind beispielsweise das Sichtfeld der simulierten Spieler und ihre Energiereserven begrenzt, und auch Wahrnehmung und Bewegungen sind zu einem gewissen Grad ungenau.
 
Das wissenschaftliche Interesse der 2D-Simulationsliga liegt vor allem darin, Mechanismen zur kooperativen Lösung von komplexen Problemen zu entwickeln, sowie auf Strategien des Gegners sinnvoll zu reagieren. Die 3D-Simulationsliga hat das Ziel, durch die physikalische Simulation realer Roboter gefundene Lösungen später auf echte Roboter zu übertragen.
 
League Chair Simulation 2D: Dr. Thomas Gabel (Universität Freiburg)
 
League Chair Simulation 3D: Prof. Dr. Klaus Dorer (Hochschule Offenburg)
 

In der Humanoid-Liga spielen Roboter mit menschenähnlicher Körperform und menschähnlicher sensorischer Ausstattung gegeneinander. Erstmals werden Fußballspiele mit drei Spielern pro Mannschaft ausgetragen, die über WLAN miteinander kommunizieren dürfen.
 
In den Technical Challenges demonstrieren die Roboter Fertigkeiten, die für das Spiel wichtig sind: Passen und Dribbeln des Balls und Hindernisvermeidung. Bei fast allen humanoiden Robotern werden intelligente Aktuatoren eingesetzt. Mikrocontroller steuern bis zu zwei Dutzend dieser Motoren und werten die Sensoren des Roboters aus: Kameras mit begrenztem Sichtfeld, Neigungssensoren, Kraftsensoren und Temperatursensoren.
 
Die zweibeinigen Fußballroboter sind vollständig autonom. Eine besondere Herausforderung für die Roboter ist die Wahrung des Gleichgewichts im Lauf und beim Schuss. Geht ein Roboter zu Boden gehen, muss er alleine wieder aufstehen.
 
League Chair: Prof. Dr. Sven Behnke (Universität Bonn)
 

In der Standard Platform Liga spielen zweibeinige Standard-Roboterplattformen, der „Nao“ von Aldebaran Robotics, gegeneinander Fußball. Die Naos haben die vierbeinigen AIBO-Roboter abgelöst.
 
Das Besondere an dieser Liga ist, dass alle Roboter gleich gebaut sind – unter körperlichen Gesichtspunkten sind also alle Mannschaften gleich stark. Somit liegt die Herausforderung in der Programmierung: Die intelligenteren Roboter gewinnen.
 
League Chair: Dr. Thomas Röfer (DFKI Bremen)

In der Middle-Size-Liga spielen radgetriebene Roboter gegeneinander, die maximal 80 cm hoch sind und ein 12 × 18 m großes Spielfeld zur Verfügung haben. Jede antretende Mannschaft umfasst sechs Roboter einschließlich Torwart. Die Tore sind weiß und lassen sich nicht mehr anhand ihrer Farbe unterscheiden.
 
Ihre Umgebung erfassen die Roboter durch verschiedenste Sensoren wie zum Beispiel durch Kameras oder Distanzsensoren. Untereinander kommunizieren die Roboter über WLAN, damit sie gezielt miteinander kooperieren können. Die Roboter werden nicht ferngesteuert, sondern sind vollkommen autonom.
 
Die Roboter werden von den Teams selbst entwickelt und unterscheiden sich daher hinsichtlich Aufbau, Antriebsart und Sensoren. Um bei Wettbewerben die Vergleichbarkeit der Ergebnisse zu garantieren, müssen allerdings einige Vorgaben eingehalten werden: Die Grundfläche der Roboter darf nicht kleiner als 30 cm x 30 cm und nicht größer als 50 cm x 50 cm sein. Das Gewicht darf 40 kg nicht überschreiten. Nur der Torwart darf seine Größe zeitweise verändern.
 
Aktuelle Forschungsschwerpunkte sind unter anderem die Entwicklung adaptiver, lernender und kooperativer Verhaltensweisen mit hoher Spieldynamik sowie Methoden der Team-Kooperation. Außerdem wird gezielt an der Weiterentwicklung der bildverarbeitenden Systeme und Verfahren gearbeitet, insbesondere bei natürlichen und wechselnden Lichtverhältnissen.
 
League Chair: Oliver Zweigle (Universität Stuttgart)