“Mitte des einundzwanzigsten Jahrhunderts soll eine Mannschaft von vollständig autonomen humanoiden Roboter-Fußballspielern nach den offiziellen FIFA-Regeln gegen den Sieger des letzten World Cups gewinnen.“ So lautet die Gründungsidee des RoboCup, einer weltweiten Initiative internationaler Wissenschaftler*innen, die über Roboterwettbewerbe in unterschiedlichen Liegen, Forschung, Entwicklung und Anwendung Künstlicher Intelligenz und Robotik inspirieren und vorantreiben. Die nächsten RoboCup German Open finden vom 17. bis 21. April 2024 auf der Messe Kassel statt. Aufgrund der gleichen Zielsetzung, junge Menschen im selbstmotivierten Lernen zu unterstützen, ist WorldSkills Germany als Netzwerkpartner mit an der Organisation des Wettbewerbs beteiligt. Unternehmen können sich mit einbringen.

Die Idee des RoboCups

Der RoboCup ist eine weltweite Initiative internationaler Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler, die über Roboterwettbewerbe in unterschiedlichen Ligen, Forschung, Entwicklung und Anwendung künstlicher Intelligenz und Robotik inspirieren und vorantreiben. Über das Prinzip des sportlichen Wettkampfes werden junge Menschen für die zukunftsorientierten Berufe und Kompetenzen in der Robotik begeistert.
Weltweit messen sich Teams aus mehr als 40 Ländern im RoboCup nicht nur in verschiedenen Roboterfußball-Ligen. Neben dem Fußballspiel demonstriert der RoboCup in weiteren Major-Ligen auch eine Vorreiterrolle für die unmittelbare Nutzung von intelligenten Robotern für flexible industrielle Produktionsprozesse, zur Unterstützung von Rettungskräften sowie zur Unterstützung im häuslichen Alltag.
Während in den Major-Ligen vor allem Teams aus Universitäten, Hochschulen und Forschungseinrichtungen weltweit aktiv sind, sind dies in den Ligen des RoboCupJunior Schüler*innen im Alter von 10 bis 19 Jahren.

RoboCup German Open 2024

Die RoboCup German Open haben sich zum wichtigsten regionalen europäischen RoboCup-Wettbewerb entwickelt. Während der German Open haben die teilnehmenden Teams die Möglichkeit, ihre Roboter in den verschiedenen Disziplinen zu testen und sich mit anderen Teams zu messen. Hierzu gehören alle Major-Kategorien RoboCupSoccer, RoboCupRescue, RoboCup@Home und RoboCupIndustrial sowie im RoboCupJunior das Finalturnier der besten regionalen Junior-Teams in den Kategorien Soccer, Rescue und OnStage. Die German Open des RoboCup sind auch für die Öffentlichkeit zugänglich und bieten eine einzigartige Gelegenheit, unterschiedlichste intelligente autonome Roboter in Aktion zu sehen.
In 2024 sollen wieder die – für nationale und internationale Teams offenen – German Open des RoboCup stattfinden. Das Event findet vom 17.-21. April 2024 auf der Messe Kassel statt. Mit starker Medialeistung wollen wir nationale Aufmerksamkeit wecken. Es werden 700-800 Teilnehmende erwartet. Die Veranstaltung zieht jedes Jahr viele Besucher*innen an, darunter auch Schüler*innen, die sich für Technologie, Robotik und KI interessieren.

SOCCER
In fünf Ligen treten Teams unterschiedlicher fußballspielender Roboter auf ihren Spielfeldern gegeneinander an: humanoide Roboter unterschiedlicher Größen in Humanoid, Standard Plattform und Simulations-Ligen sowie fahrende Roboter in Middle Size und Small Size Ligen.
Alle Roboter sind autonom, d.h. nicht ferngesteuert. Dies bedeutet, sie müssen die Wahrnehmung der Umgebung, die Planung und Durchführung ihrer Bewegungen selbsttätig und in Echtzeit durchführen und miteinander in einer sehr dynamischen Umgebung kooperieren. Dabei dürfen sie über Funk oder akustisch untereinander kommunizieren.

RESCUE
In zwei Ligen für reale und simulierte Roboter mit unterschiedlichen Szenarien messen sich Teams mit fernbedienten, semi- oder vollautonomen Rettungsrobotern in
unterschiedlichen Teilaufgaben für Mobilität, Erkundung, Manipulation von Objekten und Wahrnehmung der Umgebung.
Diese sind von realen Anforderungen abgeleitet und ermöglichen eine systematische Erprobung und Evaluation.

@HOME
Hierbei treten autonome Roboter in unterschiedlichen Haushaltssituationen in drei Ligen gegeneinander an, um die Fähigkeiten und Leistungen der Roboter zur Unterstützung der Menschen in einer realistischen, nicht standardisierten häuslichen Umgebung zu bewerten.

INDUSTRIAL
In zwei Ligen werden zukünftige industrielle Anwendungen intelligenter Roboter bei dynamischen modularen Transport- und Logistikprozessen und bei mobilen Manipulationsaufgaben beispielsweise für die Bestückung von Regalen und Maschinen oder für komplexe Montageaufgaben untersucht.

RoboCup Disziplinen Junior

SOCCER
In der Soccer-Disziplin des RoboCup Junior-Wettbewerbes geht es wie bei den Robotern der Major-Teams darum, einen Roboter zu entwickeln, der sich selbstständig auf dem Spielfeld orientieren, den Ball finden und natürlich Tore schießen kann. In der Lightweight League (LWL) Liga sendet der Ball Infrarot-Licht aus, sodass er mit den Infrarot-Sensoren des Roboters erkannt werden kann. Manche Teams nutzen zudem einen Kompass, um die Orientierung des Roboters auf dem Spielfeld festzustellen.
In der Open League wird seit 2017 ein orangefarbener Ball eingesetzt, d.h. die Teams müssen den Ball mit Kameras oder Farbsensoren orten. Fortgeschrittene Teams konstruieren Roboter mit ausgefeilten Ballführungs- und Schussvorrichtungen.

RESCUE
Bei den beiden Rescue-Disziplinen müssen die Roboter einen Parcours mit Hindernissen bewältigen und “Opfer” erkennen und retten.
In der Disziplin Rescue Line ist der Parcours mit einer schwarzen Linie markiert, die über mehrere auf- und absteigende Rampen führt. Hindernisse zwingen den Roboter den Parcours zu verlassen und wiederzufinden. Das Ende des Parcours führt in einen Raum, in dem mehrere Opfer (symbolisiert durch metallische und schwarze Kugeln) erkannt und geborgen werden müssen.
In der Disziplin Rescue Maze ist der Parcours ein Labyrinth mit mehreren Räumen. Eine zusätzliche Schwierigkeit stellen Hindernisse auf dem Parcours dar, die von den Robotern geschickt umfahren werden müssen. Die “Opfer” sind Buchstaben und Farben an den Wänden des Labyrinths. Sie sind über das gesamte Labyrinth verteilt und müssen mit Hilfe einer Kamera erkannt werden.

ONSTAGE
OnStage ist derjenige Wettbewerb beim RoboCup Junior, der den größten Spielraum für die Konstruktion der Roboter und die Ausgestaltung einer Aufführung lässt. Anhand einer vom Team eigens kreierten Choreographie sollen sich die Roboter zur Musik bewegen.
Meist lassen die Teams mehrere Roboter zu einer selbst zusammengestellten Musik tanzen. Manche Teams erzählen mit ihren Robotern eine ganze Geschichte nach und bringen auch sich selbst in ihr kleines Theaterstück mit ein.
Eine mehrköpfige Expertenjury bewertet insbesondere die Komplexität der Roboter, deren Programmierung, die Originalität der Idee und die sichere technische Umsetzung.

Die Strategische Bedeutung des Projektes

Die Ausbildung führender KI- und Robotik-Expertisen und Technologien sind für die Entwicklung des Wirtschaftsstandorts Deutschland und die technologische Souveränität von außerordentlicher Bedeutung. Diese Bedeutung wird im Zug des demographischen Wandels in den nächsten Jahrzehnten nochmals dramatisch zunehmen. Allein in den nächsten 7-10 Jahren werden über 7 Millionen Fachkräfte in Deutschland fehlen, was nahe alle Wirtschaftsbereiche betreffen wird, von denen der RoboCup bereits heute mehrere adressiert. Reine Software- oder KI-Systeme können keine physischen Tätigkeiten übernehmen. Dies können nur Roboter. Die Unabhängigkeit Deutschlands und Europas von China und den USA in diesem wichtigen Bereich intelligenter Robotersysteme zukünftig zu erhalten, erfordert angesichts der enormen Investitionen in China und den USA erhebliche Anstrengungen. Mit seiner einzigartigen Mischung aus Wissenschaft, Technologieentwicklung und Wettbewerb erzeugt der RoboCup nicht nur besonders qualifizierte Expertinnen und Experten und befördert die Technologie-Entwicklung durch zahlreiche Open Source Projekte, sondern legt den Nährboden für neue Technologien und Anwendungen in bestehenden Firmen oder Start-ups.

Weitere Fachbeiträge und Best-Practices finden Sie in vergangenen Ausgaben des WorldSkills Germany Magazins