In dieser Woche fand erneut das Schnupperstudium an der Informatikfakultät der Universität Hamburg statt. Und wie auch schon in den letzten Jahren haben wir eine der Projektgruppen angeboten, in der interessierte Schüler/-innen bei der Arbeit mit Robotern nicht nur den Studenten über die Schulter schauen, sondern stattdessen selbst Probleme lösen konnten und erfuhren, was alles dazugehört, um mit Robotern Fußball spielen zu können.
Seit diesem Jahr ist Cozmo dabei, ein von Anki entworfenes Robotermodell, das ohne großes Vorwissen intuitive Programmierung ermöglicht. Gemeinsam lösten die Schüler schwere Probleme, spielten mit und gegen Cozmo selbst geschriebene Spiele und brachten ihn so Schritt für Schritt näher zu seinem Traum als Fußballstar.
Anders als in den letzten Jahren haben wir dieses Jahr, in Kooperation mit einer Master Studentin, ein neues Lernkonzept getestet, bei dem die 13 Jugendlichen in mehreren Übungen zunächst schrittweise den Umgang mit den Robotern und der Softwareumgebung lernten, bevor sie sich am Donnerstag mit dem Fußballspiel und einer „richtigen“ Programmiersprache beschäftigten. Das Ziel sollte es sein, am Freitag einige Torschüsse demonstrieren zu können.
Auch, wenn das natürlich keine einfache Aufgabe war, haben die Schüler schnell erkannt, wie sich die Sensorik Cozmos nutzen lässt, um den Ball im Kamerabild zu finden, daraus zu berechnen, wo der Ball in der realen Welt liegt, und schlussendlich zu bestimmen, wie Cozmo sich bewegen muss, um diesen Ball ins Tor zu bringen.
Neben der Arbeit in den Projektgruppen sollen die Schüler natürlich auch etwas von unserem Campus sehen, daher haben sie eine Führung durch die Labore des Arbeitsbereiches TAMS erhalten, mit einer HoloLense einen Greifarm gesteuert und beobachtet, wie Trixie nach kontrastreichen Objekten sucht.
Obwohl unser letzter Beitrag schon etwas her ist, ist trotzdem einiges passiert in der Zwischenzeit. Nach der Gruppenphase sind wir im Spiel gegen Rhoban aus Frankreich leider aus dem regulären Wettbewerb ausgeschieden. In der Drop-in Challenge hatten wir etwas mehr Erfolg: Hier konnten wir durch unseren stabilen Torwart einen glücklichen 4. Platz erreichen.
Danach haben wir intensiv unserer Partnerteam WF Wolves aus Wolfenbüttel in der TeenSize League unterstützt, die die Gruppenphase mit einem 3. Platz beendeten und so direkt ins Halbfinale einzogen. Dort unterlagen wir gemeinsam dem Team Ichiro aus Indonesien. Im Spiel um Platz 3 gegen die Nubots aus Australien ging es ins Elfmeterschießen, das wir leider sehr unglücklich verloren haben. In der Drop-in Challenge hingegen waren wir in der TeenSize League erfolgreicher und konnten sogar den dritten Platz erringen!
In der KidSize League darf sich nun Rhoban zum dritten Mal in Folge Weltmeister nennen, in der TeenSize League wurde Ichiro Weltmeister.
Nach dem Wettbewerb verbrachten viele von uns noch ein paar weitere Tage in Kanada, bevor es zurück nach Hamburg ging. Für die nächste Zeit planen wir unsere Kooperation mit den Wolves weiter auszubauen. Im September wollen sie uns besuchen kommen um Testspiele durchzuführen und an gemeinsamen wissenschaftlichen Papern zu arbeiten.
Die letzten beiden Tage waren geprägt von intensiven Vorbereitungen:
Pünktlich um 8 Uhr waren wir Samstag an der Halle um unseren Teamtisch einzurichten, unsere Roboter nach der Anreise zusammenzuschrauben und, wie im letzten Artikel beschrieben, einige Visionbilder aufzunehmen.
Leider erwartete uns eine unangenehme Überraschung als wir am Veranstaltungsort ankamen:
Die Registration war noch nicht vorbereitet und so stellten wir uns in eine lange Schlange anderer Teilnehmer, um zu warten. Irgendwann beschlossen die Organisatoren dann, dass wir erst einmal ohne Registration (und Badge) in die Halle durften und die Registrierung später nachholen sollten.
Der zweite Schreck ließ dann nicht lange auf sich warten: Die „Setup-Days“ sind eigentlich dazu gedacht, die Roboter zusammenzubauen und die Software auf die lokalen Verhältnisse abzustimmen. Die lokalen Organisatoren in Kanada hatten die Setup-days aber offenbar auch noch für den Setup der Halle mit verplant: Außer in den Juniorenligen (Ligen für Schulen/Schüler) waren keine Ligen fertig vorbereitet. In unserer Liga war außer den Holzplatten für die Feldunterlage nichts aufgebaut. Das meiste andere Material (zumindest für die Felder) lag vertstreut darum herum. Selbst Stühle für die Teilnehmer waren nicht vorhanden! Von den Organisatoren war auch nicht die Manpower vorhanden dies in absehbarer Zeit zu ändern.So wurde die Liga kurzerhand im do-it-yourself Style (wie man es von dieser großen schwedischen Möbelhauskette gewöhnt ist) aufgebaut. Nur eine Anleitung gab es leider nicht, was die Aufgabe nicht gerade einfacher machte. Vergleichbar war allerdings, dass bei weitem nicht alles Material direkt vorhanden war. Ein Aufbau-Team aus Mitgliedern der Humanoid Teams gebildet übernahm also die Aufgabe die Felder vorzubereiten, wozu unter anderem genaues Rasenverlegen und Markierungen anbringen gehörte. Insbesondere das Team Rhoban setzte sämtliche Kräfte in Bewegung für die Aufgabe. Trotz allem dauerte es bis zum Ende des zweiten Setup-Days bis wirklich alle Felder fertig waren. TC (Technical Comittee) und EC (Executive Committee) der Liga haben an den Vorbereitungstagen normalerweise schon genug zu tun und so war es kein Wunder, dass sich nun viele Ankündigungen und Entscheidungen für den Wettbewerbsablauf verzögerten, während der Aufbau koordiniert wurde.
Leider scheint sich ein Ereignis aus der Vorbereitungszeit der WM in Montreal zu rächen. Durch äußeren Druck war das komplette lokale Organisationskommitee der WM ausgetauscht worden, wodurch nahezu alle Aufgabenbereiche mit unerfahreneren Personen besetzt worden sind. Die Organisatoren stammen großteils aus den Junior Ligen und materieller Aufwand und nötige Personenstunden für die Major Ligen sind so teilweise überaus falsch eingeschätzt worden. Bitter, gerade auch weil die Teilnahmegebühren für die WM nicht gering ausfallen und man gewisse fertige Infrastruktur und Felder bei der Ankunft erwarten kann.
Daniel Polani (President of the RoboCup Federation) at the Opening Ceremony
Als am Sonntagabend dann die WM mit der Eröffnungsfeier offiziell eingeleitet wurde, fand dann auch der Präsident der RoboCup Federation passende Worte indem er den anwesenden Teilnehmern für ihren Einsatz beim Aufbau der für die Wettbewerbe nötigen Materialien und Felder dankte.
Wir sind positiv gestimmt, dass sich so ein Chaos nicht so schnell beim RoboCup wiederholen wird, da die RoboCup Federation hoffentlich Mittel und Wege finden wird zukünftige Veranstaltungen und Veranstalter zu unterstützen und zu fordern, dass die Teams auf gute Bedingungen stoßen werden.
Marc checks the walking
Trotz allem wurde in unserem Team natürlich auch an Robotern und Software gearbeitet. Sehr positiv emfanden wir die Stabilität unseres Walkings, die sich seit letztem Jahr deutlich verbessert hat und uns nun erlaubt problemlos kreuz und quer über das Feld zu laufen. Am ersten Setup Tag war Marc der erste, der überhaupt einen Roboter aufs Feld stellte und unter dem Staunen des ganzen Teams spazierte dieser schon nach kurzer Zeit stabil übers Feld und ließ sich auch von Drehungen und Seitenschritten nicht aus der Ruhe bringen. Was für ein Unterschied zum letzten Jahr, der sich auch direkt in der Motivation im Team niederschlug! Viel Arbeit ist im letzten Jahr auch in unsere Vision und Ballerkennung geflossen, was sich ebenfalls ausgezahlt hat. Die Imagetaggersoftware, die dafür entwickelt wurde, haben wir vielen anderen Teams der Liga bereits in den letzten Monaten schmackhaft machen können und das Paper, das Niklas und Marc mit Norman Hendrich dazu verfasst haben, wurde dann auch zu recht für die Postersession des RoboCup Symposiums (an den RoboCup anschließende Kurzkonferenz) angenommen. Ansonsten arbeiten wir an vielen Kleinbaustellen und freuen uns auf den weiteren Verlauf des RoboCups.
Es ist kaum zu glauben, aber die WM in Japan ist schon wieder ein Jahr her und die Weltmeisterschaft in Montreal, Kanada, steht vor der Tür. Dieses Jahr ist der Zeitplan etwas ungewöhnlich: Am Samstag und Sonntag sind die Set-up Tage, die nicht für die Öffentlichkeit zugänglich sind; das eigentliche Turnier findet dann ab Montag statt.
Wie im letzten Jahr fand die Ankunft der Teammitglieder auch in diesem Jahr wieder gestaffelt statt: Jessica ist gestern bereits angereist und konnte den Tag nutzen die Stadt ein wenig zu erkunden. Der Rest des Teams ist dann heute nachgereist: Für Maike ging es bereits um 06:05 in Stockholm los, Judith, Jasper, Marc, Timon, Niklas und Daniel sind um 10:10 in Hamburg aufgebrochen. Mit ordentlich Verspätung ging es dann den größten Teil der Strecke (von Paris nach Montreal) gemeinsam weiter. Der Flug wurde genutzt, um ein bisschen an der Software zu arbeiten, neue Teams kennen zu lernen und Schlaf nach- oder vorzuholen. Der Flughafen in Montreal war dann fest in der Hand der RoboCupler: Nahezu zeitgleich sind Flieger aus Paris, Amsterdam und Frankfurt gelandet und haben beinahe alle europäischen RoboCup-Teams zeitgleich nach Kanada gebracht.
Bei der Reise vom Flughafen zur Unterkunft haben wir dann unsere erste Erfahrung mit der berühmten kanadischen Freundlichkeit gemacht. Die Menschen sind wirklich unglaublich hilfsbereit und zwar nicht nur, wenn man darum bittet, sondern ganz proaktiv. Andererseits geht hier auch alles seinen sehr geordneten Gang: Für die Shuttlebusse vom Flughafen gab es einen „Einweiser“, der genau bestimmte wie viele Menschen pro Bus mitfahren durften. Und das ging streng danach, wie viel Platz in den Gepäckfächern und wie viele Sitzplätze vorhanden waren. Was für ein Gegensatz zu Japan, wo Menschen dafür bezahlt werden, möglichst viele Fahrgäste auf einmal in einen Zug zu pressen!
View towards Convention Center and river
Wir haben uns dieses Mal eine Ferienwohnung etwas außerhalb der Innenstadt gemietet. Damit ist die Anreise zur Halle zwar länger, aber dafür sind wir alle gemeinsam untergebracht, können morgens in Ruhe frühstücken und abends gemeinsam kochen (wenn die Zeit bleibt) – und so viel und lange Nachts arbeiten, wie wir wollen! Bei der Ankunft an besagter Ferienwohnung war der Schrecken dann aber erst einmal groß: Der Zahlencode für die Tür funktionierte nicht und natürliche hatte niemand von uns eine kanadische SIM-Karte oder ein Auslandsdatenpaket. Zum Glück kam der Vermieter aber zufällig vorbei und so nahm das kurze Drama noch einen guten Ausgang. Der Abend wurde dann nur noch für eine kurze Einkaufstour und ein schnelles Abendessen genutzt und nun liegt der Großteil des Teams bereits in den Betten. Durchaus verständlich, nach deutscher Zeit ist es auch schon kurz nach 5 Uhr morgens.
Morgen früh öffnet die Halle um 8 Uhr und natürlich wollen wir wie immer mit als erstes dort sein, um direkt loslegen zu können. Wir hoffen morgen Vormittag direkt Testbilder aufnehmen zu können, um die Vision zu trainieren. Außerdem muss das Walking auf dem lokalen Kunstrasen getestet und gegebenenfalls angepasst werden. Seit der letzten WM hat sich sowohl in der Hardware als auch in der Software einiges getan und die Motivation im Team ist so hoch wie lange nicht mehr. So freuen wir uns alle wahnsinnig darauf, dass der RoboCup 2018 morgen endlich beginnt!
Convention Center, Palais des congrès de Montréal Robocup 2018
Wir haben einen neuen Roboter.
Er ist komplett im Eigenbau entstanden. Er erfüllt leider nicht ganz die Anforderungen für unsere Liga, denn er ist nicht humanoid. Er kann nicht einmal laufen. Er kann eigentlich sogar nur den Kopf bewegen.
Um in der Liga spielen zu dürfen ist er allerdings auch nicht entworfen worden. Wir wollten einen einfachen Roboter den man verwenden kann um Bilder für unseren Imagetagger zu generieren oder einfach unsere Vision Algorithmen testen zu können. Mit unserer Konstruktion brauchen wir nur drei Motoren. Normalerweise haben unsere Roboter nur zwei Motoren für den Kopf, aber durch den dritten Motor wird es uns ermöglicht, einen weiteren Freiheitsgrad hinzuzufügen. Denn damit kann der Kopf auch schief gelegt werden. Die Funktion benötigen unsere spielfähigen Roboter nicht, aber sie kommen durch die Bewegung im Spieleifer von selbst in solche Zustände. Durch diesen Roboter können wir auch diese Möglichkeit abdecken und noch realistischere Bilder aufnehmen.
Durch die wenigen Motoren müssen wir uns nicht auf die anderen Bestandteile des Roboters verlassen und deshalb können wir die Komplexität des gesamten Roboters senken. Zusätzlich benötigen wir dann beim testen und kalibrieren der Vision keinen der spielfähigen Roboter und deshalb kann während dessen an diesen gearbeitet werden.
Ein weiteres Feature ist die höhenverstellbare Stange des Roboters, mit der wir Bilder aus der Perspektive von vielen verschieden großen Robotern aufnehmen können.
Obwohl dieser Roboter so simpel ist, erlaubt er uns doch viele neue Möglichkeiten für die Vision.
Die IranOpen sind vorbei und inzwischen ist der Alltag ins Labor zurückgekehrt. Zeit für uns, einmal auf die vergangenen Wochen zu blicken und ein Fazit zu ziehen: Wir haben viele unserer neuen Module zum ersten Mal in Aktion erlebt und durften erfreut feststellen, dass einige davon unter realen Bedingungen noch besser funktionieren, als wir es uns erhofft hatten.
Unsere neue Ballerkennung und unser verbesserter Laufalgorithmus greifen Hand in Hand mit alterprobten Modulen und haben uns einige Erfolgsmomente beschert. Außerdem konnten wir viele große und kleine Fehler in unserem Code beheben und verbessern. Auch im Austausch mit den anderen Teams konnten wir unseren Wissensstand erweitern, neue Ideen sammeln, verschiedene Herausforderungen der Humanoid-League diskutieren und neue Kontakte knüpfen. Nicht zuletzt waren die IranOpen für drei von uns auch die erste Möglichkeit, auf einem Wettkampf anzutreten und das Arbeiten dort kennenzulernen.
Natürlich haben wir auch festgestellt, welche Elemente noch nicht so gut funktionieren und wir arbeiten fleißig daran, diese Probleme schnellstmöglich zu beheben. Im Vordergrund steht für uns dabei zunächst die Aufgabe, unsere neuen Roboter vollständig zum Laufen zu bringen, sodass wir bald hoffentlich mit 4 Robotern gleichzeitig antreten können. Denn die WM ist nah und wir sind sehr zuversichtlich, einige Torschüsse für unser Team zu sehen.
Alles in allem war dieser Wettkampf also ein großer Erfolg für uns und lässt uns mit einem guten Gefühl auf die kommende Weltmeisterschaft hinarbeiten.
Der letzte Spieltag begann so chaotisch, wie wir es von den letzten Jahren im Iran gewohnt sind: 10 Minuten vor unserem Halbfinalspiel war die Messehalle immer noch geschlossen. Da die Schiedsrichter und das TC aber auch nicht pünktlich erschienen sind, hatten wir glücklicherweise dennoch genügend Zeit, um uns vorzubereiten.
Rhoban als Gegner zu haben war für uns wie immer eine Herausforderung, aber mit inzwischen funktionierender Vision und optimiertem Laufalgorithmus haben wir uns ziemlich gut geschlagen. Einige Minuten vor Ende des Spiels gab es erneut große Verwirrung, als plötzlich die Stromversorgung unterbrochen wurde und somit alle bisherigen im Gamecontroller gespeicherten Ereignisse des Spiels gelöscht waren. Nach kurzer Beratungszeit der Schiedsrichter war aber alles wieder in Ordnung und das Spiel konnte beendet werden.
Das Spiel ging zu Gunsten von Rhoban aus, was uns den dritten von acht Plätzen als Endergebnis bringt. Sieger des Wettkampfes wurde MRL-HSL.
Nachdem die Spiele beendet waren hatten wir noch einige Stunden Zeit, um uns, gemeinsam mit einigen Teammitgliedern von Rhoban und ZJUDancer, eine Tempelanlage anzusehen und erneut den Basar zu besuchen. Den Rest des Tages verbrachten wir mit der, wie immer sehr spannenden Siegerehrung und Abschlusszeremonie. Nach dem anschließenden Festbankett, bei dem wir uns noch einmal mit vielen alten Bekannten und neuen Freunden austauschen und unterhalten konnten, war es auch schon Zeit, Abschied zu nehmen.
13 Stunden Flug später waren wir vollkommen erschöpft, aber glücklich mit dem Ergebnis zurück in Hamburg. Lange auf unserem Erfolg ausruhen werden wir uns aber wohl nicht. Denn bald beginnt die WM und bereits heute herrscht wieder reger Betrieb im Labor.
Auch der heutige Tag begann wieder früh. Um 8:30 sollten wir gegen MRL-HSL antreten und bis dahin mussten noch einige Hardwarekomponenten repariert werden. Da wir bis spät in die Nacht noch an unserem Code gearbeitet hatten, sah man uns die Müdigkeit heute morgen an. Nichtsdestotrotz haben wir ein gutes Spiel abgeliefert, welches wir zwar verloren, in dem wir aber die Erfolge unserer Arbeiten der letzten Tage sehen konnten.
Durch einige unglückliche Stürze wurde unsere Hardware stark beschädigt, sodass wir während unseres zweiten Spiels große Probleme hatten. Frankenbot hat jetzt den Arm des anderen Minibots geerbt und wird damit noch mehr zur stückhaften Bestie als vorher. Unter den anderen Teams ist er inzwischen als „Killer“ und „Terminator“ bekannt. Denn eines haben wir in den letzten Tagen bewiesen: Unser Roboter ist sehr standfest.
Unsere freie Zeit nach diesem Spiel haben wir genutzt, um Teheran zu erkunden. Wir haben uns auf dem Basar mit diversen iranischen Spezialitäten eingedeckt und eine nahegelegene Moschee besucht.
Auch in unserem dritten Spiel haben sich unsere Hardwareprobleme leider fortgezogen. Inzwischen ist aber alles größtenteils repariert und wir hoffen, dass morgen alles ganz bleibt.
Nach den Spielen hatten wir einige Zeit, uns mit den anderen Teams auszutauschen. Wir hatten Gelegenheit, erneut unseren ImageTagger vorzustellen, Rhoban hat einen interessanten Vortrag über die Entscheidungsstrategien bei Torschüssen gehalten und auch ZJUDancer und MRL-HSL haben einen Teil ihrer Arbeiten präsentiert.
Jetzt laufen die letzten Vorbereitungen für das morgige Halbfinalspiel gegen Rhoban. Wir sind gespannt, wie es ausgehen wird.
Der erste Spieltag neigt sich seinem Ende. Mit drei der vier bestplatzierten Teams der letzten WM konnte unsere Konkurrenz kaum härter sein: Wir spielten gegen MRL-HCL, Rhoban und ZJUDancer. Insbesondere Rhoban konnte heute mit drei Robotern großartiges Teamplay und zielgenaue Schüsse vorweisen und alle drei Gegner besiegen. Und auch die anderen beiden Teams haben viele spannende Momente und gute Spielzüge geliefert. Aber obwohl wir unsere drei heutigen Spiele verloren haben, haben wir auch große Fortschritte gemacht: Zum ersten Mal seit unseren großen Hardwaremodifikartionen können wir wieder längere Strecken laufen ohne zu fallen. Auch die Ballerkennung funktioniert hervorragend und einige Teile des Verhaltens sind bereits wieder funktionstüchtig.
Außerdem konnten wir aus unseren Spielen gegen den amtierenden Weltmeister, sowie den Dritt- und Viertplatzierten der letzten WM viel lernen. Der Austausch zwischen den Teams, und auch die Spiele selbst geben uns einen Ausblick auf neue Taktiken und Bewegungsmuster, die wir in naher Zukunft ausprobieren werden. Durch die vielen Spiele konnten wir zudem unter echten Bedingungen eine große Menge Trainingsdaten für unseren Imagetagger sammeln.
Die Hardware war heute nicht auf unserer Seite. Und so kam es, dass unser Frankenbot ein Bein verlor – Und das nur wenige Minuten vor unserem letzten Spiel. Glücklicherweise war der Schaden relativ leicht zu beheben, sodass wir rechtzeitig antreten konnten. Da wir eines der Ersatzteile aus unserem anderen Minibot ausbauen mussten und hier keinen Ersatz beschaffen können, bedeutet das aber leider auch, dass wir nur noch mit einem Roboter antreten können. Wenigstens können wir nun all unsere Arbeit auf ihn konzentrieren.
Wir arbeiten jetzt daran, den Rest des Verhaltens zu reparieren und diverse Kleinigkeiten zu optimieren, damit wir in den nächsten Spielen besser abschneiden.
Mit viel Gepäck und wenig Schlaf sind wir gestern Morgen nach langer Flugreise in Teheran angekommen. Viel Zeit uns auszuruhen blieb uns nicht, und schon 2 Stunden nachdem wir das Hotel erreicht hatten ging es auch schon los in die Messehalle, um uns vorzubereiten.
Allgemein scheint dieses Jahr alles etwas organisierter zu sein, schon nach wenigen Stunden hatten wir Strom und Internetzugang, sodass wir mit Hochdruck mit der Arbeit beginnen konnten. Denn es gab viel zu Tun: Nicht nur, dass unsere beiden Minibots spielbereit gemacht werden mussten, auf der IranOpen treten wir dieses Jahr zum ersten mal mit unseren beiden neuen Robotern an. Während wir uns mit den von den Wolves gefertigten Robotern natürlich große Chancen erhoffen, stellen sie uns gleichzeitig auch vor viele neue Herausforderungen.
Inzwischen sind alle durch den Flug entstandenen Schäden an den Robotern repariert und auch die Software ist auf einem guten Weg, morgen funktionstüchtig zu sein. Unsere Roboter sind vermessen und dieses Jahr gab es sogar ein (sehr kurzes) Schiedsrichter-Meeting. Den Rest des Tages werden wir nun fleißig weiterarbeiten, damit wir morgen um 8:30 zu unserem ersten Spiel bereit sind. Wir blicken gespannt und voller Vorfreude auf die kommenden Tage.
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