DHBW Mannheim ist wieder Weltmeister im Roboterfußball

Mannheim. Können Titel Routine werden? Sicher, bei nationalen Meisterschaften in Serie stellt sich eine Gelassenheit ein. Man denke an die Bundesliga und Bayern München. Aber gibt es das auch bei Weltmeistertiteln? „Joa, nicht so schlecht - aber auch nicht groß anders als sonst“, antwortet Michael Ratzel auf die kluge Frage, wie es sich denn so als Weltmeister lebe. „Wir haben den Titel ja verteidigt.“

Mit Friedrich Roth und dem TIGERs-Team der Dualen Hochschule Baden-Württemberg in Mannheim (DHBW) hat Ratzel in Bangkok die Weltmeisterschaft im Roboterfußball gewonnen - zum zweiten Mal in Folge. „Es ist ein großer Erfolg, der uns stolz macht“, fügt er doch noch an. Schließlich sei das Turnier in Präsenz ausgetragen worden, nachdem der erste Titel noch über eine Simulation errungen worden war.

Wie auf dem Fußballplatz spielen elf Roboter gegen elf Roboter. Flink rollen die Maschinen über den grünen Teppich, während sie dem orangefarbenen Ball hinterherjagen. Ein wenig erinnert dessen Flugbahn ans Tipp-Kick-Spiel. Während da der Finger über Sieg und Niederlage entscheidet, werden die Roboter über Künstliche Intelligenz (KI) gesteuert. Eine Kamera über dem Feld erkenne die exakten Standorte der Roboter und sende die an die Software.

„Wir müssen die Roboter bauen, die KI entwickeln und die Roboter so programmieren, dass sie das machen, was die KI denkt, das sie machen sollen“, zählt Ratzel auf. Während des Spiels dürfen die Studentinnen und Studenten den Computer nicht bedienen. „Die Roboter müssen autonom fahren und wissen, wo sie hinspielen sollen“, erklärt Roth. Jedem Team stehen im Spiel aber Auszeiten zu, in denen man KI oder Roboter nachbessern darf.

Wie im vergangenen Jahr war Ratzel für die Entwicklung der KI zuständig. Roth, der ebenfalls an der KI gearbeitet hat, war erstmals dabei - und auch für die Wartung der Roboter zuständig. „Da geht erstaunlich wenig kaputt, aber irgendetwas hakt immer“, sagt Ratzel. Roth präzisiert: „Wir mussten Teppichfetzen entfernen oder Schrauben nachziehen.“

Bei einem virtuellen Turnier würden die Maschinen kaum eine Rolle spielen. „Die Spiele werden simuliert, und eigentlich entscheidet nur die KI, wie sie ausgehen“, sagt Ratzel. In Thailand standen die Maschinen tatsächlich auf dem Feld. „Wir mussten die Roboter dazu bringen, dass sie das machen, was wir wollen“, erläutert Ratzel. „Das ist komplexer.“

Erkenntnisse fürs Studium

Vor allem in die Walze, den „Dribbler“, habe das Team „viel Arbeit reingesteckt“. Durch das schnelle Drehen der Walze bekomme der Ball einen Spin, der ihn an den Roboter drückt - und so Ballbesitz sichert. „Die Walze hat auf dem Teppich aber nicht gut funktioniert.“ Nachbesserungen seien vor Ort nötig gewesen. „Laut Regeln muss der Teppich nur grün und kurzhaarig sein“, klärt Roth auf. Das lasse viel Spielraum. „Was bei Teppichen wie in Thailand hilft, sind viele schlaflose Nächte und viel Arbeit“, sagt Ratzel, während die Erinnerungen daran ihn zum Lachen bringen.

Jede Halbzeit dauert fünf Minuten. Wenn das Spiel unterbrochen ist, stoppt die Zeit. „Wenn es viele Unterbrechungen gibt, zum Beispiel wegen Diskussionen, kann ein Spiel lange dauern“, sagt Ratzel. Diskussionen? „Meistens mit Schiedsrichtern - typisch“, gibt er lachend zu. So dürften Roboter nicht zu schnell gegeneinander fahren - und auch darüber, wer ins Aus geschossen hat, werde „ab und zu“ diskutiert.

Eine sportliche Qualifikation gibt es nicht. Studentinnen und Studenten müssen in einem wissenschaftlichen Paper nachweisen, welche Fortschritte ihre Arbeit an den Robotern gemacht hat. Außerdem sollen Videos zeigen, dass das Team „fähig ist, zu spielen“, sagt Ratzel. Das Sportliche stehe zwar im Vordergrund, organisiert sei der RoboCup aber als wissenschaftliches Treffen.

Eine Weisheit besagt: „Im Fußball ist alles möglich.“ Können auch im Robofußball schwächere Künstliche Intelligenzen stärkere besiegen, etwa über die Taktik? „Die ist ja auch Teil der KI“, klärt Ratzel auf. Teams würden aber auf unterschiedliche Aspekte achten. „Erlangen, gegen die wir im Finale gespielt haben, sagt man nach, dass sie die beste Verteidigung haben, weil sie bei ihrer KI auf die Defensive schauen und viele Roboter vorm eigenen Tor haben.“ Und Mannheim? „Wir wollen stark pressen“, sagt Ratzel. Bälle früh erobern und den Gegner unter Druck setzen: „Wir nehmen das Spiel in die eigene Hand.“ Weil aber auch während des Turniers an den Robotern gebastelt werde, könnten sich jederzeit Fehler einschleichen. „Dann haben wir vielleicht mal einen schlechten Tag - und verlieren.“

Roth will über seine Erkenntnisse eine Arbeit für sein Studium schreiben. „Der Robofußball ist eine gute Möglichkeit, praktische Erfahrung zu sammeln“, sagt der Student der Informationstechnik. Ratzel hat von 2017 bis 2020 an der DHBW ebenfalls Informationstechnik studiert. Seinen Master macht er nun an der TU München. „Bei den TIGERs habe ich vieles über Programmieren gelernt - und lerne immer noch dazu.“