Herbert Blankesteijn
De open Duitse kampioenschappen voetbal voor robots zijn gewonnen door
het debuterende Philips. Robuustheid en relatief eenvoudige technische ideeën
gaven de doorslag.
Van tevoren hoopte de delegatie van Philips CFT (Centrum voor
Industriële
Technologie) de kwartfinales te halen van het officieuze Europese
kampioenschap robotvoetbal. Deze vonden vorig weekeinde plaats in het Heinz
Nixdorf Museumsforum in Paderborn, het grootste computermuseum van Europa. Dat
CFT in de finale wereldkampioen CS Freiburg met maar liefst 5-2 versloeg, was
een daverende verrassing. Het ervaren team van de universiteiten van Delft,
Amsterdam en Utrecht, Clockwork Orange, werd vierde in een veld van twaalf.
Robotvoetbal wordt gespeeld door teams van vier kniehoge robotjes op wielen.
Het veld is tien bij vijf meter. Een robot mag niet zwaarder zijn dan 80 kg.
Ook zijn er grenzen aan de omvang: niet hoger dan 80 cm, doorsnede maximaal 63
cm. De bouwers mogen zelf weten wat ze aan mechanica, electronica en software
in hun machientjes stoppen zolang het geen gevaar oplevert voor tegenstanders
of publiek.
De spelers van FU Fighters (Freie Universität Berlin) hebben complete
notebooks aan boord, die tussen de wedstrijden individueel worden
geprogrammeerd. Philips en Clockwork Orange (CO) hebben meer conventionele
pc-technologie; Philips heeft schokbestendige chipgeheugens in plaats van harde
schijven. Freiburg is mede dank zij notebookonderdelen zuinig met energie.
Volgens een van de aanwezige Nederlanders rekken de Duitsers soms tijd in de
hoop dat de tegenstander zonder stroom komt te staan. De robots van Philips
krijgen zo nodig in de rust een verse accu.
Het gebruik van harddisks is riskant. In de kwartfinale komen twee
CO-robots met elkaar in botsing, wat beide een schijfcrash oplevert. Na een
herstart buiten de lijnen kunnen deze twee weer het veld in, en wint CO met
3-1.
De robots werken autonoom, in tegenstelling tot hun soortgenoten in het
tv-programma Robot Wars. Ze moeten het doen met hun eigen sensoren, over
het algemeen camera's. Dank zij een alliantie met een bedrijf in optische
technologie hebben de Freiburger robots bovendien een laser range finder,
een soort rondomgevoelige radar, waardoor ze als het ware ogen in hun rug
hebben en voortdurend hun eigen locatie in het veld kennen. Deze robots kunnen
als enige op eigen kracht hun uitgangspositie terugvinden. Alle andere moeten
na een doelpunt naar de eigen helft worden teruggesjouwd.
Met elkaar mogen de robots wel overleggen. De meeste hebben een
draadloos netwerk, dat tussen de wedstrijden wordt gebruikt voor het bijwerken
van de software. Bij Philips laat de robot die de bal heeft dat aan zijn
medespelers weten, zodat die niet in de weg lopen. De spelers van Philips
rennen nog wel als pupillen tegelijkertijd op de bal af. CO heeft een
functieverdeling in het veld: er is een spits en er zijn verdedigers, die niet
mee naar voren gaan. Ook streeft CO naar combinatievoetbal, maar dit komt
tijdens het toernooi in Paderborn nog niet uit de verf. Philips heeft een
tactisch trucje, de 'polonaise', waarbij een robot voor de medespeler met de
bal uit moet lopen, uitsluitend om de tegenstander het zicht op de bal te
ontnemen. Maar ook dit werkt in de praktijk niet.
Het team van Philips heeft vrij eenvoudige technieken die groot voordeel
opleveren. Een robot die de bal bereikt maar niet naar het doel gericht staat,
kan in één beweging om de bal heendraaien zodat hij deze kan opdrijven of
schieten. Een dergelijke techniek bracht de Sharif-universiteit uit Iran twee
jaar geleden in Amsterdam de open Europese titel. Andere robots moeten voorbij
de bal rijden en dan keren. Soms is de tegenstander er dan al mee vandoor. De
spelers van Philips zijn relatief zwaar, wat ze in duels een voordeel geeft.
Verder hebben ze een verwoestend schot: 30 km per uur, dank zij een kloeke
mechanische veer die drie keer per minuut kan worden gespannen. Alle andere
robots gebruiken perslucht en produceren rollertjes. Een 90 graden openingshoek
van de camera's zorgt dat de spelers van Philips de bal makkelijk vinden, wat
bij sommige anderen een probleem is.
Beeldverwerking en patroonherkenning zijn cruciaal. Een van de doelen is
geel, het andere blauw en spelers worden van tevoren geïnstrueerd welke kant ze
op spelen. De bal is oranje, het veld groen, de robots zelf zijn zwart, en een
meter buiten de lijnen staan zwartwitte paaltjes. Dit alles omdat het real
time interpreteren van de beelden razend moeilijk is. Een blauwe
spijkerbroek en een rood overhemd naast het veld leiden tot protesten omdat de
robots in de war kunnen raken. Alle teams missen een geheugen voor waar de bal
is gebleven (of waar hij zou kunnen zijn). Soms ziet geen enkele robot de bal
en gebeurt er niets, tot de scheidsrechter ingrijpt.
De robots raken makkelijk de kluts kwijt. Een van de Philips-robots,
Anton, stuift in de laatste groepswedstrijd tegen FU Fighters (3-2) de
verkeerde kant op en knalt de bal onhoudbaar langs de eigen keeper. Een andere,
Frits, ziet in de kwartfinale tegen SPQR (6-0) een Italiaanse tegenstander voor
de bal aan en probeert deze mee te nemen. Buiten de lijnen laten de twee hun
schotmechanisme op elkaar los. Ze komen er zonder schade of straf vanaf.
Het niveau van het spel is voor verbetering vatbaar. In de wedstrijd
tussen Alemaniacs en SPQR (0-2) staan zeven bewegingloze robots op het veld
terwijl een achtste moeizame pogingen doet de bal in het doel te werken. In de
kwartfinale tussen Freiburg en het Portugese 5dpo-2000 (1-1) wordt pas
de negende strafschop door Freiburg benut.
Hoopgevend is, dat zelfs tijdens het toernooi de technische vooruitgang
zichtbaar is. Een voorbeeld: het is verboden tegen een tegenstander te botsen
of deze weg te duwen. De robots van Philips maken zich hier door hun
draaibeweging vaak schuldig aan, mede doordat ze dat altijd rechtsom doen. Na
de groepswedstrijden wordt de software veranderd, zodat bij het voelen van
weerstand de robot de andere draairichting probeert. Dit reduceert het aantal
strafminuten aanzienlijk.
Op 19 juni beginnen in Japan de zesde wereldkampioenschappen in deze
snel evoluerende tak van sport.