Sonderveröffentlichung
Themenspecial Mannheim - Meine Heimat

Robot vor – noch ein Tor!

STUDIENPROJEKTE: Die „TIGERs Mannheim“ schicken Mini-Roboter aufs Spielfeld, um Treffer zu erzielen.

Von Ingo Leipne  

Sie flanken übers ganze Feld, stürzen sich in Zweikämpfe und passen sich den Ball exakt zu. Das Stellungsspiel beherrschen sie genauso, auch in Dreierketten stürmen sie aufs gegnerische Tor. Aber: Es handelt sich um Blechdosen auf Rädern – und nicht um Topstars von Bayern München, trotzdem faszinieren sie genauso wie Hummels und Co. Ihr „Gehirn“ ist eine Künstliche Intelligenz (KI), programmiert von Studierenden der Dualen Hochschule Baden-Württemberg (DHBW) in Mannheim. Seit 2009 gibt es an der DHBW die „TIGERs Mannheim“. Im Moment sind das zwölf Studierende, die als RoboCup-Team weltweit zu Wettbewerben reisen, teilweise finanziert von ihrer Hochschule. Die Türkei, Mexiko und Brasilien standen schon auf der Liste der Reiseziele, sowie Indien, Iran, China oder Japan. „Seit 2011 beteiligt sich unser Team jährlich an der Roboterfußball-Weltmeisterschaft“, berichtet Prof. Dr. Joachim Poller, der an der DHBW Informationstechnik unterrichtet.
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„Am Anfang kamen die Studierenden mit dem Wunsch, ein langfristiges Projekt zu machen“, erzählt Prof. Poller. So gründete sich die Gruppe TIGERs Mannheim, in der Studierende über sechs Semester zusammenarbeiten – bis zu ihrem Bachelor. Prof. Poller legt Wert auf die Eigenständigkeit des Teams, das sich ziemlich autonom aller Fragen annimmt, die sich technisch und organisatorisch stellen. Prof. Poller ist für die wissenschaftliche Seite des Projekts zuständig – und für die Finanzen. Noch ein Klick auf You Tube: Schon fliegt der Golfball übers Spielfeld, geschickt gelüpft von einem Mini-Robot. Kurz scheppert es in der Abwehr, als mehrere „Spieler“ zusammenstoßen. Dann plötzlich Ruhe. Wie bei den „Bayern“ legt sich ein Robot den Ball zurecht, schießt – und der Ball prallt am Gegner ab. Ein schneller Gegenstoß beginnt.

So spielerisch diese quirligen Blechdosen auch wirken – ihr Innenleben zeigt, wohin die Reise für die „Industrie 4.0“ gehen kann. Wie funktioniert Roboterfußball? „Über dem Spielfeld hängen drei bis vier Kameras“, erklärt Prof. Poller. Sie verarbeiten in Echtzeit Bilder aus dem Spiel; die Bots sind farblich markiert und auch den roten Golfball kann das System nicht übersehen. So erkennt die zentrale Software, wo exakt sich Ball und Bots befinden.

Diese Informationen wandern über ein Netzwerk zu den Team-Rechnern, die vorher so programmiert wurden, dass sie autonom eigene und gegnerische Spielzüge analysieren. „Wir können sogar Vorhersagen machen“, erklärt Prof. Poller. Denn: Die Verarbeitung der Bilder erfolgt mit einer kleinen Zeitverzögerung, da muss die Künstliche Intelligenz immer etwas in die „Kristallkugel“ schauen, um die richtigen Entscheidungen zu treffen.

Wichtig: Während des Spiels greifen die Teams nie direkt ein – so wird Robot-Fußball zu einer Spielwiese, auf der Software und Sensorik ihre Zusammenarbeit ausprobieren. Die smarten Blechdosen werden zum Prototyp für Anwendungen in der „Industrie 4.0“, denn sie zeichnen sich durch hohe Agilität aus – und sind in der Lage, blitzschnell zu reagieren.

Dazu tragen auch ihre „Omniwheels“ bei, durch die alle Bots rasch ihre Richtung ändern, wenn sie übers Spielfeld rollen. „2020 entsteht ein Studienarbeit“, sagt Prof. Poller, „die zum Thema hat, wie die Bots mit eigenen ‚Augen’ den Ball erkennen und völlig autonom diese Informationen verarbeiten.“

2018 waren die TIGERs Mannheim in Montreal/Kanada erfolgreich. Sie traten mit ihren Bots im kleinen Finale der „RoboCup Weltmeisterschaft“ an. Das Team unterlag zwar mit 3:5 der chinesischen Mannschaft ZJUNlict, was aber für den dritten Platz gereicht hat. Das bisher beste Ergebnis bei einer Weltmeisterschaft.

Was ich vermissen würde

BILD: CHRISTEL HITTINGER
BILD: CHRISTEL HITTINGER
Gerd Hüttmann
Kreisverbandsprecher, ADFC

„Den unermüdlichen Einsatz der Menschen in Mannheim, wenn sie sich für ein Ziel begeistert haben. Ein gutes Beispiel dafür war das Jubiläumsjahr in 2017 zur 200-jährigen Erfindung des Fahrrades in Mannheim durch Karl Drais. Es gab bemerkenswerte Großereignisse wie den nationalen Radverkehrskongress im Rosengarten und die International Cycling Conference im Schloss, aber auch das Festwochenende in der Innenstadt im Juni. Hier gab das städtische Organisationsteam den Rahmen mit zugkräftigen „Hinguckern“ vor und setzte hinsichtlich der Vielfalt der Aktionen auf eine keineswegs selbstverständliche Bürgerbeteiligung. Das Ergebnis darf mit Stolz betrachtet werden: ein gigantisches Fest und die Marke „Monnem Bike“ erfolgreich in Deutschland etabliert.“
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