Metall gegen Plastik: Das Roboter-Derby

Zwei Mannschaften, zwei Ligen. Nur selten treffen die Hamburg Bit-Bots auf die Hamburg Ultra Legendary Kickers (Hulks). Handgefertigte Metall-Kicker gegen plastikverkleidete Fabrikroboter, St. Pauli gegen HSV ist nichts dagegen. Unsere Helden gingen mit einem 1:0 vom Platz. Eine Nachbetrachtung.

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Hulk hart am Ball
Abgeriegelte Trainingslager und Geheimstrategien sind was für Menschen. In der Welt des Roboterfußballs wird mit offenem Visier gekämpft, die Teams teilen Taktik und Technik.

Gedankenspiel: Lionel Messi und Thomas Müller treffen sich zum Tee und beschließen spontan, ihre Gehirne auszutauschen. Nur um mal zu sehen, wie der fremde Denkapparat den eigenen Körper auf Touren bringt. Im Robocup ein Standard-Vorgang: „Klar probiert man mal den Programmcode einer anderen Mannschaft auf den eigenen Robotern aus“, sagt Bit-Bots Cheftrainer Nils Rokita. „Und im Spiel erkennt man sofort, auf welchem Code eine Mannschaft läuft.“

Ein Ziel eint alle Roboterfußball-Teams: 2050 soll eine Maschinen-Elf die dann amtierenden menschlichen Weltmeister vom Platz fegen. Viel Zeit bleibt da nicht. Darum ist jedes Roboter-Turnier auch ein Workshop, bei dem die antretenden Teams voneinander lernen.

Umgekehrt ist jeder Workshop auch ein kleines Turnier, willkommenes Training auf dem Weg zum nächsten Wettkampf. Weswegen beim letzten Rohow („Robotic Hamburg Open Workshop“) schnell Schluss mit Freundschaft war: „Auch wenn es sich nur um Testspiele handelt, will natürlich jeder sein eigenes Team gewinnen sehen“, sagt Rokita.

Zwölf Teams aus fünf Ländern waren angereist zu einem der letzten Showdowns vor der im Juli anstehenden Robocup-WM. Großbritannien, Frankreich, Australien, Schweiz, Deutschland tauschten sich erst aus über Hardware, Algorithmen und Finanzierung – und gingen dann in die Vollen.

Normalerweise treten nur Teams aus der gleichen Liga gegeneinander an. Dass eine Mannschaft aus der Standard-Plattform-Liga (SPL) gegen eine aus der Humanoid-Liga antritt, ist eine echte Ausnahme. Aus gutem Grund: In der Humanoid-Liga sind die Kicker selbst gebaut, die Hardware ist robust und erträgt allerlei Stürze und Fouls. In der SPL aber treten alle Mannschaften mit dem gleichen System an: Den 57 Zentimeter kleinen Nao, ein humanoider Roboter im Plastikkleid vom französischen Hersteller Aldebaran Robotics. Entsprechen die Naos verletzungsanfälligen Filigrantechnikern, handelt es sich bei den Humanoiden eher um grobknochige Straßenfußballer. Kleine Kampfsäue eben. In den wenigen ligenübergreifenden Matches, die es bisher gab, mussten denn auch einige Naos vom Platz getragen werden.

Die Angst vor kaputtgefoulten Robotern, die nur vom Hersteller repariert werden können, ist aber nicht der einzige Grund, warum diese Art von Spiel selten angepfiffen wird. Beim Roboterfußball geht es wie auch sonst in der Wissenschaft, darum neue Erkenntnisse zu gewinnen. Die Mannschaften wollen die Fähigkeiten ihrer Spieler weiterentwickeln. Und dabei gehen die beiden Ligen verschiedene Wege.

Die SPL-Liga-Teams dürfen an ihrer Standard-Hardware nichts ändern – es gewinnt das Team, das am besten programmieren kann. In der Humanoid-Liga genügt das nicht. Wer hier siegen will, muss auch die besseren Maschinen bauen.

Mit welchen Beinen laufen meine Spieler schneller? Wo bringen Gelenke einen Vorteil? Welche Elektromotoren setze ich ein? Welche Kamera erfasst die Spielsituation am schnellsten? Und sichersten? „Wir sind an allen Themen dran, zum Spiel können wir aber nur auf das setzen, was auch funktioniert“, sagt Rokita. Und was bezahlbar ist. Während ein Nao mit Preisen um die 3000 Euro auch nicht gerade billig ist, kann ein Humanoider 10.000 Euro und mehr kosten. „Mit unbegrenztem Budget hätte man schon längst die eine oder andere Aufgabe schneller gelöst“, sagt Rokita. Aber manchmal führt Geldmangel ja auch erst zu den richtigen Kreativitätsschüben.

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Treffen der Generationen: Ein Ur-Bitbot und der neue Torwart, an dem das Team gerade baut (v.r.)

So entwickeln die Bit-Bots gerade robustere und stärkere Elektromotoren. Könnte man kaufen, wäre auf Dauer aber zu teuer. Teuer sind auch individuell gefräste Metallteile, die in Beinen, Armen oder Torso verbaut werden. Also arbeitet das Team nun mit einem 3D-Drucker. Der spuckt die benötigten Teile nicht nur billiger aus, er macht die Spieler auch Bauteil für Bauteil leichter. Plastik statt Metall – werden die Spieler dadurch nicht verletzlicher? „Überall kann man die Metallteile vermutlich nicht ersetzen“, sagt Rokita. „ Wir experimentieren da noch herum.“

Ein Experiment war auch das Spiel gegen die Hulks – denn hier trafen nicht nur grundverschiedene Maschinen aufeinander, sondern auch zwei verschiedene Regelwerke. In der SPL ist alles kleiner, die Tore, der Strafraum, selbst der Ball: „Unsere Spieler würden ständig drüber treten und ihn gar nicht treffen“, sagt Rokita. Fürs Derby handelten die Teams einen Kompromiss aus: Die Bitbots stellen sich dem ungewohnten SPL-Tor, die Hulks dem ungewohnten Humanoid-Ball.

Verwirrung also auf beiden Seiten, trefflich abzulesen am Spielverlauf: Mehrfach verkündete der Schiedsrichter ein „Game Stuck“ – Phasen kollektiver Lähmung, in denen kein Spieler mehr weiß, wo er den Ball zu suchen hat. „Dann drehen die Roboter sich noch ein paar Mal im Kreis und es passiert nichts mehr“, sagt Rokita. Er ist zwar zufrieden mit der Leistung seines Teams, bemängelt aber Schwächen in der Kommunikation zwischen den Spielern: „Die sind alle gleichzeitig zum Ball gerannt und haben sich dann gegenseitig gefoult. Aber immerhin haben sie nicht die Gegner umgeholzt.“

Die waren indes viel mit sich selbst beschäftigt: Mehrfach wanderte ein Hulk-Spieler vom Platz. „Robot leaves the field“ – für dieses Vergehen muss der Flüchtige eine Zeitstrafe absitzen. Beschäftigt mit teaminternen Fouls konnten die Bit-Bots ihre zwischenzeitliche Überzahl aber nicht ausnutzen. Ein Eigentor der Hulks entschied schließlich das Prestige-Duell mit 1:0 für die Humanoiden.

Ausruhen könne man sich auf diesem Erfolg nicht, sagt Rokita. „Die Konkurrenz entwickelt ja auch permanent weiter.“ Viel Hoffnung ruht auf dem neuen Torwart, der in den kommenden Wochen fertig werden soll. Aber davon in einer der nächsten Folgen.