EtherCAT Fußball-Roboter wieder Weltmeister!

Tech United ist ein multidisziplinäres Team von aktuell 46 (ehemaligen) Studenten, Doktoranden und Mitarbeitern der Technischen Universität Eindhoven, das sich mit der Entwicklung von Robotern beschäftigt. Zur Problemlösung werden Kenntnisse aus den Bereichen Maschinenbau, Elektrotechnik und Computeralgorithmen eingesetzt. Die Heimat von Tech United ist das RoboCup-Stadion auf dem Universitätsgelände.

Tech United nimmt an Turnieren in der ganzen Welt teil. RoboCup ist eine jährlich stattfindende Weltmeisterschaft für Roboter, die kommunizieren und auf eine sich ständig verändernde Umgebung reagieren können. RoboCup ist ein Open-Source-Wettbewerb. Nach jedem Turnier wird das gesamte Wissen unter den Teams ausgetauscht. Auch die Spielregeln ändern sich jedes Jahr, um die Teams herauszufordern, ihre Technologien ständig zu verbessern und zu erneuern.

Den RoboCup – die Weltmeisterschaft der Fußballroboter – hat das Tech United Team nun schon zum sechsten Mal gewonnen. Dieses Jahr war bereits die fünfte Generation der „TURTLE“ (Tech United Robocup Team: Limited Edition) genannten Fußballroboter am Start: erstmals wurden keine omnidirektionalen Räder, sondern neu entwickelte Antriebe mit Schwenkachsen eingesetzt, bei denen die Orientierung jedes Rads einzeln regelbar ist. Wegen der verbesserten Traktion wurde damit die Beschleunigung der Roboter deutlich verbessert. Wie schon seit der ersten Generation von 2005 setzt Tech United auf EtherCAT als Kommunikationstechnologie.

Die Software zur Steuerung der Roboter besteht aus vier Modulen: Bildverarbeitung, Weltmodell, Strategie und Bewegung. Das Vision-Modul verarbeitet die Daten der Vision-Sensoren, z. B. Omnivisionsbilder, um die Positionen des Balls, der Gegner und des Roboters selbst zu ermitteln. Diese Positionsdaten werden in das Weltmodel eingespeist. Hier werden die Bilddaten aller Teammitglieder zu einer einheitlichen Darstellung der Umgebung kombiniert. Das Strategiemodul trifft Entscheidungen auf der Grundlage dieses generierten Weltmodels. Schließlich übersetzt das Bewegungsmodul die Anweisungen der Strategie in Low-Level-Steuerungsbefehle für die Aktoren des Roboters.