Roboterwettbewerbe gelten als Treiber der Weiterentwicklung von Robotertechnologie in verschiedensten Bereichen. Im Kontrast zur reinen Forschung, welche oftmals unter Laborbedingungen stattfindet, finden Roboterwettbewerbe meist in praktischen Umgebungen statt. Neue Technologien werden dabei unter möglichst realen Bedingungen getestet – und damit das Entwickeln robuster Lösungen gefördert. Die Wettbewerbe werden in den unterschiedlichsten Bereichen ausgetragen: zur Erforschung der Assistenzrobotik, der humanoiden Robotik, von Katastrophensituationen und Logistik gleichermaßen.
Robotik im Alltag: Haushaltsaufgaben in Robotik-Wettbewerben
Assistenzroboter wie zum Beispiel im RoboCup@Home-Wettbewerb [1] haben zum Ziel, Roboter zu entwickeln, die in einem realen Haushalt verschiedene Aufgaben des Alltags bewältigen können. Dies umfasst die Interaktion mit Menschen, aber auch die Wahrnehmung der Umgebung, das Navigieren in unbekannten Räumen sowie das „Manipulieren“ (der Begriff Manipulation beschreibt in der Robotik die physikalische Interaktion mit der Umgebung, also zum Beispiel das Greifen von Objekten). Es soll eine nahtlose Integration des Roboters in den Alltag ermöglicht werden, bei der er zum Beispiel in der Hausarbeit oder der Pflege unterstützt. An den RoboCup@Home-Weltmeisterschaften nehmen Forschenden- und Studierendenteams aus der ganzen Welt teil.
Der japanische World Robot Summit [2] veranstaltete darüber hinaus 2021 und 2018 jeweils einen internationalen Wettbewerb, bei welchem Assistenzroboter in einem Supermarkt (Future Convenience Store Challenge) sowie in einer nachgeahmten Wohnung (Partner Robot Challenge Real Space) getestet wurden. Auf europäischer Ebene findet die European Robotics League [3] statt, bei welcher Aufgaben und Funktionalitäten im Vordergrund stehen. Bei der ANA Avatar XPRIZE Challenge [4] sollte ein Roboter-Avatar entwickelt werden, der Nutzenden mit wenig Einarbeitungszeit das Gefühl vermittelt, direkt vor Ort zu sein.
Fußball-Wettbewerbe zur Weiterentwicklung laufendender humanoider Roboter
RoboCup Soccer [5] ist die vermutlich bekannteste Disziplin beim RoboCup. Hierbei steht die Entwicklung von robotischen Fußballspielern im Vordergrund. Der RoboCup hat sich zum Ziel gesetzt humanoide Roboter zu entwickeln, welche im Jahr 2050 gegen die amtierende menschliche Nationalmannschaft gewinnen können. Die RoboCup Soccer Liga ist unterteilt in humanoide Roboter verschiedener Größe sowie auch fahrbare Roboter. Die Herausforderungen liegen vor allem darin, Hardware und Softwarekomponenten zu entwickeln, die einem Roboter das stabile Laufen und darüber hinaus auch den Einsatz taktischer Methoden ermöglichen. Das Ziel dabei ist es einerseits, dass die Roboter autonom miteinander spielen können; und andererseits, dass sie den Ball strategisch und effizient ins gegnerische Tor schießen.
Forschung zu Katastrophenszenarien
Der RoboCup-Rescue Wettbewerb beschäftigt sich mit der Entwicklung von Robotern, die in Katastrophensituationen eingesetzt werden können, um Menschenleben zu retten. Hierbei müssen die Roboter verschiedene Hindernisse überwinden und nach Überlebenden suchen. Sie müssen in der Lage sein, in anspruchsvollen Umgebungen, wie zum Beispiel Trümmern, zu navigieren und Menschen zu lokalisieren.
In der Kategorie Logistik stehen Roboter im Fokus, die in der Lagerhaltung und im Transport eingesetzt werden können. Hier geht es darum, dass die Roboter Waren identifizieren, sortieren, lagern und an den richtigen Ort transportieren können. Ein bekannter Vertreter aus der Logistik ist die Amazon Robotics Challenge [6], bei welcher Roboter Objekte aus chaotischen Kisten greifen und in Regale einräumen mussten.
Roboterwettbewerbe in diesen facettenreichen Anwendungsszenarien ermöglichen sowohl Forschenden als auch Robotik-Begeisterten, ihre Forschungsergebnisse und Innovationen zu präsentieren und weiterzuentwickeln. Sie fördern den Austausch von Ideen und Erfahrungen und tragen somit zur Beschleunigung der Fortschritte in der Robotertechnologie und der Erprobung neuer Lösungen im Alltag bei.
Referenzen
[1] RoboCup@Home Website. Verfügbar: https://athome.robocup.org/. [Abruf Februar 15, 2024].
[2] World Robot Summit Website. Verfügbar: https://wrs.nedo.go.jp/en/. [Abruf Februar 15, 2024].
[3] European Robotics League Website. Verfügbar: https://old.eu-robotics.net/robotics_league/. [Abruf Februar 15, 2024].
[4] ANA Avatar XPRIZE Challenge Website. Verfügbar: https://www.xprize.org/prizes/avatar. [Abruf Februar 15, 2024].
[5] RoboCup Soccer Website. Verfügbar: https://www.robocup.org/. [Abruf Februar 15, 2024].
[7] Amazon Robotics Challenge Website. Verfügbar: https://www.aboutamazon.com/news/innovation-at-amazon/amazon-robotics-challenge-winners-announced. [Abruf Februar 15, 2024].
Weiterführende Links
Die RimA-Partner der Universität Bonn um Prof. Dr. Sven Behnke gehen mit ihren Robotern als Team „NimbRo“ regelmäßig bei Robotikwettbewerben an den Start. Hier finden sich weitere Infos – und viele anschauliche Bilder:
Team Nimbro auf der Website der Universität Bonn. Verfügbar: https://www.ais.uni-bonn.de/nimbro/. [Abruf Februar 15, 2024].
Bilder zum RoboCup@Home im Restaurant auf der Website der Universität Bonn. Verfügbar: https://www.ais.uni-bonn.de/nimbro/@Home/. [Abruf Februar 15, 2024].
Bilder zum RoboCup Soccer auf der Website der Universität Bonn. Verfügbar: https://www.ais.uni-bonn.de/nimbro/Humanoid/. [Abruf Februar 15, 2024].
Bilder zum Sieg bei der ANA Avatar XPRIZE Challenge auf der Website der Universität Bonn. Verfügbar: https://www.ais.uni-bonn.de/nimbro/AVATAR/. [Abruf Februar 15, 2024].
