Met een team vol Koemannetjes het veld in

Transcriptie

1 Achtergrond Met een team vol Koemannetjes het veld in Foto: Bart van Overbeeke Robocup/Chriz van de Graaf Aankomend weekend, van 7 tot en met 9 april, komt een gezamenlijk team van de TU/e en van de TU Delft uit op het grote voorjaarsvoetbaltoernooi voor robots: de Robocup in het Beursgebouw in Eindhoven. Of er een hoge klassering kan worden toegevoegd aan de sportprestaties van de TU/e? Het team Tech United doet voor het eerst mee, maar heeft volgens projectleider Jac Goorden een aantal sterke wapens in handen. Een uitleg van het spel en een voorbeschouwing op het toernooi. In mei vorig jaar kwam de alliantie met de TU Delft tot stand. Daar voetbalde het team Clockwork Orange, maar de robots waren verouderd en er was binnen de universiteit te weinig geld en mankracht beschikbaar om op hoog niveau mee te kunnen blijven doen. De TU/e speelde op dat moment niet in de Robocup, maar was wel geïnteresseerd. Een fusieclub was geboren: Tech United. De Robocup, en in het bijzonder de middle size league, is de eredivisie van het robotvoetbal. Dat komt door de omvang van

2 de robots -een flinke stofzuiger- en het feit dat ze helemaal zelf worden gebouwd. Daarbij moeten ze autonoom, zonder menselijke hulp, voetballen. Om in de league te spelen, moet een team beschikken over kennis van disciplines als informatica, mechanica, elektrotechniek en beeldanalyse. In de multidisciplinaire competitie kunnen teams zich op de verschillende vakgebieden onderscheiden. Het voetbalteam van Tech United is geen onderwijs- of onderzoeksproject en het hoort niet bij één faculteit. Daarbij is het duur: de robots kosten tegen de vijfentwintigduizend euro per stuk. De tijd die mensen erin steken, is voor rekening van hun vakgroep van of van henzelf. Het project heeft geen urenbudget. Daardoor werken er allemaal mensen die er graag wat extra tijd in steken. Aankomend weekend strijden de robots van Tech United dus op het Dutch Open. Normaal gesproken is dat het German Open, maar aangezien Duitsland dit jaar al het WK voetbal en parallel daaraan het WK voor robots organiseert, is besloten het voorjaarstoernooi dit jaar in Nederland te houden. De organisatie is in handen van het SRE, het Samenwerkingsverband Regio Eindhoven, en Philips, hét andere Nederlandse team in de Robocup middle size league. Vorig jaar werd dat team derde op het WK. Eerste werd een Japans team, tweede een Duitse ploeg. Op het Dutch Open strijden zestien teams om de cup. Van vrijdag tot en met zondag zijn er wedstrijden die vrij toegankelijk zijn. Wedstrijden duren twee keer vijftien minuten met daartussen een pauze van vijf minuten. De hele wedstrijd duurt meestal een uur, omdat er technische pauzes zijn en de wedstrijden altijd een kwartiertje later beginnen, omdat verzorgers tot het laatste moment bezig zijn de robots te prepareren voor de match. De robots mogen maximaal veertig kilo wegen. Die limiet is onlangs ingesteld. Robots die stammen uit de periode van vóór de limitering en die zwaarder zijn, mogen toch uitkomen in de Robocup. De robots mogen een basis hebben van vijftig bij vijftig centimeter en ze mogen tachtig centimeter hoog zijn. De maat van het veld is acht bij twaalf meter. De doelen zijn een meter hoog een twee meter breed.

3 Draadloos netwerk Zodra een wedstrijd begint, zijn de robots op zichzelf aangewezen. Vanaf dat moment mag er door mensen niets meer worden gedaan. Wel hebben de robots de beschikking over een draadloos netwerk waarmee ze met elkaar in contact staan. Ook mogen ze aan de coach aan de kant vertellen wat ze denken, maar ze mogen niet geholpen worden. De robots bouwen met behulp van de camera s en informatie van elkaar een beeld op van het veld, van hun positie daarop, van de tegenstanders, van de bal en van de doelen. Met de gedeelde kennis vormen ze een gemeenschappelijk wereldbeeld. Daarop baseren ze een strategie die bestaat uit keuzes als: wie gaat naar de bal, wie neemt een plek in de verdediging over, enzovoorts. Voorts luisteren ze naar de scheidsrechter die standaard start- en stopsignalen geeft. Daarop moeten ze direct reageren. Vervolgens krijgen de robots te horen of er een vrije trap of inworp moet worden genomen. Daarna moeten ze zelf het initiatief nemen om het spel te hervatten./. De kwaliteiten van de veldspelers op een rijtje Projectleider Jac Goorden licht toe: De robots staan er goed voor. Alle elementaire acties die nodig zijn voor een potje voetbal, beheersen ze. De conditie is ook goed; uit duurtesten is gebleken dat de accu s voldoende energie geven. Ze zijn stevig en zwaar, en bestand tegen een stootje. Ze schieten erg hard. Waarschijnlijk het hardst van alle teams. Ze schieten vanaf de eigen penaltystip naar de overkant in de kruising. En dat keer op keer. Dit gebeurt met perslucht die op een slimme manier wordt gebruikt in een luchtveer. Ze schieten met hoge druk, maar verliezen niet veel lucht bij een schot. Dat is van belang omdat je tijdens de wedstrijd geen lucht mag toevoegen aan de robot. Je moet het dus doen met de lucht die een robot heeft. Nu kan een robot per wedstrijd bijna vijftig keer hard schieten. Dat is ruim voldoende. Een team vol met Ronald Koemannetjes dus. De robots hebben een uniek systeem om de bal aan de voet te houden. Volgens de regels mag je de bal niet aan de voet

4 klemmen. Dat is opgelost met loopbandjes die in de tegengestelde richting draaien en zo de bal bij de robot houden. Ze rijden met drie omniwielen op een driehoekige bodem. Dat is een bewezen goed ontwerp. Je kunt er snel mee van richting veranderen. Ze hebben een omnivisiecamera, een camera die omhoog kijkt in een bolle spiegel en zo een panoramisch overzicht over het hele veld geeft. Uniek is dat alle besturingssoftware op een laptop in een Linuxomgeving draait. Die software is zo gebouwd dat er heel snel aanpassingen kunnen worden gedaan. Wanneer een verandering van tactiek moet worden doorgevoerd, dan kan dat heel snel. Ook het leerproces van de robots gaat hiermee erg rap. Niet te verwaarlozen: de robots spelen een thuiswedstrijd in Eindhoven. De geschiedenis van het voetbal leert dat dit veel aan de prestatie van het thuisspelende team kan toevoegen. Kwetsbaarheden van de robots: Ze hebben nog nooit een wedstrijd gevoetbald. Ze zijn dus onervaren, ook al nemen ze de ervaring van de TU Delft mee. Ze zijn zwaar en wellicht minder wendbaar dan kleine tegenstanders. Het team weet niet wat het nog aan onverwachte problemen tegenkomt. Daarom zal het tijdens het toernooi zoveel mogelijk intelligentsia en materieel mobiliseren. Het doel was om Tech United tijdens het WK in juni te presenteren, maar dit voorjaarstoernooi was een mooie stok achter de deur om de spelers op tijd klaar te hebben. De robots zijn dus nog niet optimaal. Tech United heeft een aantal technische bochten afgesneden om nu een team op de been te krijgen. Zo kunnen ze de luchtflessen nog niet van buitenaf vullen. Dat is bij het WK opgelost. Ook staat er nu een passieve keeper op doel. Het team werkt aan ideeën om de keeper bewegende handen te geven en m te laten reageren op de bal. Daarbij is er een experiment met optische muizen onder de robot waarmee de positie beter bepaald kan worden. Ook dat is nog niet gerealiseerd. Maar elk

5 nadeel heb in de voetbalwereld zijn voordeel: op het WK in juni komt een robot aan de start die tot nog meer in staat is. Dutch Open / Europese kampioenschappen Robocup 2006 worden van 7 tot en met 9 april gehouden in het Beursgebouw in Eindhoven. Zie Foto: Tech United