Fußballroboter Dribblebot spielt auf jedem Terrain – und rettet Leben
Der Dribblebot beim Fußballspielen. (Bild: Mike Grimmett/MIT CSAIL)
Was auf den ersten Blick kaum nennenswert erscheint, hat eine starke Entwicklungsleistung erfordert: einem Roboterhund das Dribbeln mit einem Fußball auf so verschiedenen Terrains wie Sand, Schlamm oder Schnee beizubringen.
Dribblebot dribbelt über unwegsames Terrain
Genau das ist einem Forschungsteam am MIT gelungen. Ihr Dribblebot schafft es, sich den unterschiedlichen Ballbewegungen auf unwegsamem Gelände anzupassen. Wie ein:e menschliche:r Fußballer:in steht der Roboter auch wieder auf, wenn er einmal umfällt – und jagt weiter dem Ball nach.
Bei der Entwicklung haben die Forscher:innen 4.000 Roboterversionen parallel in Echtzeit simuliert und so die Fortbewegung und Ballkontrolle trainiert. Dabei setzten sie auf Belohnung und negative Verstärkung, um den Lernerfolg beim Dribbeln zu erhöhen.
Roboter muss sich und den Ball kontrollieren
Das Dribbeln ist besonders herausfordernd, da der Ball sich je nach Untergrund – etwa Gras, Pflastersteine oder Schnee – ganz unterschiedlich verhält. Das Robotersystem muss sowohl seine eigene Bewegung kontrollieren als sich auch auf die des Balls einstellen.
Damit er seine Umgebung wahrnehmen kann, haben die Forscher:innen dem Dribblebot eine Reihe von Sensoren eingebaut. Dazu gehören Kameras, um etwa den Ball und einen Teil seiner Umgebung sehen zu können.
Sensoren erkennen Art des Untergrunds
Andere Sensoren helfen dabei, die Art des Untergrunds zu erkennen und die eigene Position bestimmen zu können. Ein Computer verarbeitet die von den Sensoren erhobenen Daten und steuert die Aktuatoren und somit die Bewegung des Roboters.
„Unser Roboter kann im Freien agieren, weil er alle Sensoren, Kameras und den Computer mit sich trägt“, so Margolis. Das habe einige Innovationen bei der Entwicklung erfordert, um die gesamte Kontrolleinheit in den Onboard-Computer zu integrieren.
Dribblebot muss noch weiter lernen
Dabei hilft den Forscher:innen ein einfaches neuronales Netzwerk, das die von dem Roboter erhobenen Daten verarbeiten kann. Noch liegt aber weitere Entwicklungsarbeit vor ihnen. Denn der Dribblebot kann bisher noch nicht mit Umgebungen umgehen, in denen Treppen oder Hügel dominieren.
Die Forscher:innen sehen in dem Dribblebot aber mehr als nur einen Fußballroboter. Künftig könnte der Vierbeiner Menschen in Notsituationen wie Erdbeben bei Such- und Rettungsmissionen unterstützen.
