Jeffrey Cross
Jeffrey Cross

Beyond BattleBots: Die Evolution des Roboterwettbewerbs

Ein Zuschauer von RoboGames wird von Robotertanzbewegungen begeistert. Foto: Dave Schumaker

Ja, wir wissen, BattleBots ist zurück. Und wir lieben es. Aber manchmal ist das Zertrümmern und Brennen, Schneiden und Flippen von Sachen nicht das, was Sie wollen. Während BattleBots und ähnliches sind gewachsen und abgenommen und jetzt kommen sie zurück, viele andere Wettbewerbe sind in akademischen und militärischen Umgebungen mitgerissen, von der DARPA-Herausforderung bis zum RoboCup. Der RoboCup ist ein Roboter - Fußballwettbewerb mit dem erklärten Ziel, zu einem Team von Robotern beizutragen, das ein Team von Menschen bis 2050 besiegen kann. (Sie haben einen langen Weg vor sich.) HuroCup (der humanoide Roboterpokal), ein jährlicher Wettbewerb, der von gegründet wurde Jacky Baltes im Jahr 2002 bietet auch Fußball als eine von acht Veranstaltungen an, die die Anpassungsfähigkeit künstlich intelligenter Roboter verbessern sollen.

Dies ist wie der Zehnkampf für Roboter. Die Vielzahl der Veranstaltungen, zu denen unter anderem ein 420-Meter-Marathon, ein Hindernislauf und ein Basketballspiel gehören, sind auf die Verfolgung eines wirklich humanoiden Roboters ausgelegt. Jeder Wettbewerb ist autonom - Ihr Roboter muss alles haben, um die Aufgabe ohne Eingabe zu erledigen. Die meisten Konkurrenten bauen ihre Bots von Grund auf neu, aber modifizierte DARwin-OPs sind in ihrer Gewichtsklasse eine beliebte Wahl.

"Wenn Sie nur eine Aufgabe haben, werden Sie niemals mit einem humanoiden Roboter enden", sagt Baltes, Professor für Informatik an der Universität von Manitoba. "Um auf einem flachen Feld Fußball zu spielen, wären Räder viel effizienter." Fußball ist eine der Veranstaltungen des HuroCup. Um einen Roboter Fußball spielen zu lassen, müssen Sie sich um die Lokalisierung des Balls und das Mapping des Feldes sorgen, aber auch um Fortbewegung (Bipeds sind hart), Balancieren, Gelände und vieles mehr, bis hin zur komplexen Bewegungsplanung, die einer Problemlösung ähnelt . Menschen haben fast unendlich viele mögliche Bewegungen, und wir sind wirklich gut darin, neue zu erfinden, wenn Standardbewegungen nicht funktionieren, sagt Baltes. Öffnen Sie beispielsweise eine Tür mit dem Ellbogen, wenn Ihre Hände voll sind.

Diese Herausforderungen werden verstärkt, wenn Sie einen Roboter benötigen, um verschiedene Funktionen auszuführen. Designer müssen die Akkulaufzeit für den Marathon mit der Schwere für den Sprint abwägen.

Ein Robomagellan-Roboter kann sich bei einem Outdoor-Kurs selbst navigieren, um einen versteckten orangefarbenen Kegel bei RoboGames zu finden. Foto: Daniel Craig

Aber warten Sie, es gibt noch mehr. Der HuroCup ist immer auf dem neuesten Stand. Viertägige Wettbewerbe werden an verschiedenen Orten abgehalten und das Gelände wird von dem Gastgeber gestaltet.

"Wir gehen an einen völlig unbekannten Ort, an dem die Umgebung außerhalb unserer Kontrolle liegt. Alles hängt davon ab, was die lokalen Organisatoren bauen", sagt Baltes. Während Sie bauen, treffen Sie eine Million Designentscheidungen, die vom Labor beeinflusst werden. Die Dicke des Teppichs, die Verteilung der Lichter und die Farbe des Hintergrunds beeinflussen letztendlich die Art des Systems, das Sie erstellen, und selbst einfache Änderungen an der Umgebung können einen Roboter vor große Herausforderungen stellen. "Diese Art von Erfahrung ist äußerst nützlich, um Roboter zu bauen, die wirklich robust und an eine neue Umgebung anpassbar sind", sagt er. "Diese Anpassungsfähigkeit ist für mich der entscheidende Teil der Intelligenz."

Obwohl RoboCup einheitlicher ist und sich einwählen kann - und damit weniger Ausdruck von Anpassungsfähigkeit -, hat er auch einzigartige Herausforderungen. Die Regeln erfordern Roboter, die nur die gleichen Eingaben wie Menschen oder Analoge davon verwenden: Visuelle Kamera, Beschleunigungssensor / Kreisel, Wi-Fi für die Kommunikation. Ihr lustiger Gang mit winzigen Schritten hilft ihnen, die Reibung mit der Oberfläche aufrechtzuerhalten. Die fortgeschritteneren Teams führen einige rudimentäre Passagen und Interaktionen durch oder halten sich zumindest nicht im Weg. nicht wie BattleBotsAlle Roboter sind völlig autonom.

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RoboGames ist, obwohl er am besten für seinen Kampf bekannt ist, eine Art Roboter-Zehnkampf. "Der Kampf zieht die Menge an", sagt David Calkins, Gründer von RoboGames. Hier konzentriert sich ihre Berichterstattung auf Ereignisse, aber RoboGames umfasst insgesamt 54 Ereignisse, die den Olympischen Spielen nachempfunden sind. „Dieses Wettbewerbsumfeld zwingt die Teilnehmer, härter zu arbeiten und bessere Dinge zu bauen.“

Letztendlich ist das der Zweck dieser Wettbewerbe. Kann ein zweibeiniger Roboter einen kleinen Ball durch ein Tor schlagen, bevor ein anderer zweibeiniger Roboter darauf fällt? Könnte sein. Kann der Roboter dann etwas abholen und irgendwo mitnehmen? Jetzt kommen wir zu etwas, das wir verwenden können. Und obwohl HuroCup-Konkurrenten hauptsächlich aus Studenten und Forschungslaboren bestehen, stehen andere Wettkämpfe dem Hobbyisten zunehmend offen. Nicht zufällig wird es einfacher und billiger, Drohnen, Roboter und die Komponenten für den Bau zu erhalten. Vieles davon basiert auf Open-Source-Software und -Hardware. Servos sind billiger, Teile lassen sich problemlos in 3D drucken und Calkins sagt, dass Fans eines Jahres die Konkurrenten des nächsten Jahres sind.

Kinder zeigen Interesse an den Sumo-Robotern von RoboGames. Foto: Ariel Zambelich

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