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Robotik: "Darf ich vorstellen, das ist Mr. DD Junior"

Ein Bausatz aus 21 Gelenken soll 2050 kicken wie Podolski und Schweinsteiger und beim RoboCup in Osaka soll Mr. DD Junior seine Gegner das Fürchten lehren.
Ein sechs mal vier Meter großes Fußballfeld, Landmarken, kleine Scheinwerfer und eine Deckenkamera. Stadionatmosphäre statt Kabelwirrwahr, Großrechnern und halbfertigen Androiden erwarten einen beim Betreten des Robotiklabors der TU-Darmstadt.
Technische Zeichnung von Mr. DD Junior | Technische Zeichnung von Mr. DD Junior
Auf einem Tisch liegt ein Gebilde aus metallischen miteinander verkabelten Bauklötzen, die eher an einen Schaltkreis als an einen Roboter erinnern. "Darf ich vorstellen, das ist Mr. DD Junior." Kaum zu glauben, dass dieses Gebilde aufrecht stehen, laufen und sogar Fußball spielen soll. "Soll ich euch das mal kurz zeigen?" Tobias Ludwig setzt das Gebilde aufs Spielfeld. Die kleinen Motoren beginnen zu surren. Mit der Kamera, die wie ein Kopf erscheint, tastet Mr. DD Junior das Spielfeld ab, auf das er gerade behutsam gesetzt wurde. Voller Begeisterung erklärt Tobias Ludwig von den Darmstadt Dribblers die Funktionsweise seines Schützlings.

Mr. DD Junior ist nicht einfach nur eine Konstruktion aus 21 Gelenken und einigen Motoren, die ihn beweglich machen. Die kleine Kamera auf dem drehbaren Halsgelenk und dem Pocket-PC auf der Brust bilden das Herzstück. Der Bausatz ist kein Hexenwerk, sondern vielmehr die Programmierung der Software. Motion, Vision und Behavior bilden die miteinander kommunizierenden Grundbausteine.
So sieht der Humanoide | Der Ball aus menschlicher Sicht (links) und der Ball aus der Sicht des Humanoiden (rechts).
Das, was jeder Spieler sofort als Ball erkennen würde, ist für Mr. DD bloß eine Farbe. Tobias Ludwig ordnet den einzelnen Gegenständen wie Ball, Tor und Spielfeldlinien Farben zu, die der Roboter beim Visualisieren des Spielfeldes wieder erkennt. Über ein Flachbandkabel werden Farbdaten dann an den Pocket-PC weitergeleitet (Vision). Jetzt kann Mr. DD Junior Ball, Tor und Spielfeld unterscheiden, allerdings nur in schwarz-weiß. Die Farbtabelle muss für jede neue Umgebung erstellt werden, da die Farben von den Lichtverhältnissen abhängig sind. Mr. DD Junior schaut sich um.

Langsam und geräuschvoll setzt sich der zwei Kilogramm schwere, fast 38 Zentimeter große Humanoide in Bewegung. Mit unsicheren Schritten steuert er auf den Ball zu. Sobald er das linke Bein ein Stück nach vorne setzt, hebt er den rechten Arm, um die Gewichtsverlagerung auszugleichen (Motion). Und was nun? Gezielter Torschuss oder zum Mitspieler passen? Mr. DD Junior muss selbständig handeln und auf unterschiedliche Situationen reagieren können (Behavior). "Bei Behavior werden gröbere Sachen, wie zum Beispiel "Gehe zum Ball" definiert. Das ist dann zerpflückt in Mach drei Schritte, gucke wo der Ball ist und mache noch mal drei Schritte, erklärt Tobias Ludwig.

Ein zweibeiniger Roboter, der sich noch sehr langsam auf den Ball zu bewegt und einfach schießt – das ist Mr. DD heute. Bis Mitte Juli muss sich noch einiges ändern. Dann fliegt das Team der Darmstadt Dribblers zum RoboCup in Osaka.
Immer schön die Balance halten | Sobald der Roboter das linke Bein ein Stück nach vorne setzt, hebt er den rechten Arm, um die Gewichtsverlagerung auszugleichen.
Immer komplexere Aufgaben lösen, sich mit anderen Zweibeinern messen und zeigen, dass man der Beste ist – darin liegt die Herausforderung. "Es wird also nicht mehr reichen, nur noch auf den Ball zu zulaufen; er wird auch mit den Mitspielern kommunizieren müssen, um im Spiel taktische Züge anzuwenden", sagt Tobias Ludwig. Die Kommunikation zwischen den Humanoiden soll via W-Lan geschehen. Ein Ziel, dass in vielen langen Nächten der Programmierung und des Testens erreicht werden soll, während sich Mr. DD Junior im Laborschrank eher mental auf den RoboCup vorbereitet.

Die Darmstadt Dribblers halten eine Platzierung auf den vorderen Rängen in der Humanoid-League dieses Jahr für unrealistisch.
Tobias Ludwig (Informatikstudent) | Tobias Ludwig studiert im 12. Semester Informatik Fachgebiet "Simulation und Systemoptimierung" an der TU-Darmstadt.Seit Dezember 2004 beschäftigt er sich im Speziellen mit humanoiden Robotern. Erste Bekanntschaft machte er mit Mr. DD junior im Rahmen eines Praktikums. Mittlerweile arbeitet er auf freiwilliger Basis an der Weiterentwicklung des Humanoiden mit.Nach dem RoboCup in Osaka beginnt er mit seiner Diplomarbeit.
Die Hardware bereitet noch zu viele Probleme. Denn anders als in der Liga der Vierbeiner (Four-Legged-League), bei der die Hardware von Sony geliefert wird und von den Studenten der Darmstadt Dribbling Dackels nicht verändert werden darf, werden die Roboter in der Liga der Zweibeiner (Humanoid-League) noch selbst zusammen gebaut. Aus diesem Grund "sind wir bei den Zweibeinern nur mäßig konkurrenzfähig". "So lange noch viel von der Hardware abhängt", so Tobias, "werden die Japaner weiterhin ungeschlagen die Humanoid-League anführen. In der Vierbeiner-Liga haben sie schon seit Jahren keine Chance mehr mitzuhalten, weil das Hauptaugenmerk auf der Programmierung der Hunde liegt." Mit der Hoffnung, die Hardwareprobleme in den Griff zu bekommen, tritt das German Team in Osaka an, um den Gegnern in punkto Software ihr Können zu beweisen.

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