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Roboter-Fußball: Die RoboCup- Initiative
Prof. Dr. Raúl RojasFreie Universität Berlin
mit freundlicher Unterstützung von Prof. Bernhard Nebel
Albert-Ludwigs-Universität Freiburg
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Roboter-Fußball
• Seit 1997: RoboCup-Initiative, Mirosot• RoboCup - Zusammen mit KI-Konferenz • I - Simulationsliga• II - Kleine Roboter-Liga• III- Mittlere Roboter-Liga• IV- Sony-Hunde
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Die Simulationsliga
Soccer server
Einfache Aktionen
Autonome Spieler
Schneller Einstieg
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Die Liga der mittelgroßen Roboter
Spielfeld9 5 Meter
Vier gegenvier
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Das Freiburger Team (Prof. Nebel)
Pioneer 1 RoboterLibretto NotebookWaveLan Radio-EthernetSchußapparat
Vision System7 SonarsSICK Laser ScannerInterne Odometrie
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Team-Architektur
Spieler Spieler Spieler Spieler
GlobaleSensor-Integration
UserInterface
Kommunikation
ExternerRechner
Funk
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Spieler-Architektur
Perzeptions-Module
Verhaltens-basierteSteuerung
Pfadplanung
Sensoren
Kommunikation
Aktuatoren
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Perzeptions-Modul
Selbst-findung
Spieler-Erkennung
Ball-Erkennung
Modell-Bildung
Laser-scanner
Odometrie
Vision
Sonar
Roboter-Position
Sensor-Integration
scan
Welt-Modell
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Selbstlokalisation und Scan-Matching
Scanlinien werden in Korrespondenz zu Modellinien gebracht
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Spieler-Erkennung
Laserscan-Punkte
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LokalesWeltmodell:enthält allewahrgenom-menen Objekte
Nicht sichtbareObjekte werdenerinnert
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Globales Weltmodell
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Multi-Roboter-Sensorintegration
Alle Spieler melden ihre Schätzungen (mit Zeitstempel).
Schätzungen der Spieler werden gemittelt.
Objekte werden lokal verfolgt.
Freund-Gegner Unterscheidung: die eigenen Spieler melden ihre Position !
Die Information wird an alle Spieler zurückgeschickt.
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Verhaltensbasierte Steuerung(Torwart)
Minimierendes Winkels
Ball fangen Zum Ball drehen
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Raumdeckung
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Kooperation durch Nachrichten
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Video - Middle Size League
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Die Liga der kleinen Roboter
18 cm maximalerDurchmesser
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Spielfeldaufbau
Globale KameraExterner RechnerFunkverbindung
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Bild aus der Videokamera
1,52
2,74 Meter
640480 Pixel
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RoboCup: Gruppe D, Stockholm
On-board-ElektronikFunk
Motoren
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Die Motoren
Ein Motor pro Rad
1 m/s
16 Impulse pro Drehung
Feed-back-Schleife: Elektronik gleicht Soll-und Ist-Wert aus
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Unser Board-Computer
• M6805-Mikrocontroller• 8K EEPROM• 16 Digitale I/O-Ports• 8 Analog-Eingaben• 2 Analog-Ausgaben
(PWM)• Status-LEDs• RS-232-Schnittstelle
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Funkverbindung
Mikrocontroller
Wireless link SE-200(9600 Baud,433-434 MHz)
Roboter-ID
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Der Schußapparat
RotierendePlatte
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Video - Small Size League
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Block-Diagramm der Software
Benutzer-schnittstelle
Funk-verbindung
ReaktivesVerhalten
Vision-System
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Benutzerschnittstelle
Vision AutomatischeSteuerung
Initialisierung
Visualisierung
ManuelleSteuerung
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Vision-System
Ball-Modul
Team-Modul
Team-Modul
Update-Modul
Frame Grabber
Koordinatentransformtion: Roboter, Ball, Hindernisse
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Ballverfolgung
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Brook‘s Subsumption-Architecture
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Erweiterte Dynamic-Architecture
langsam
mittel
schnell
Sensoren Verhalten Aktuatoren
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Reaktives Verhalten
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Iterative Pfadplanung
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Torwartverhalten
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FU-Fighters versus Big Red
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Die FU-Fighters
Lindstrot, Rojas, de Melo, Behnke, TenchioSprengel, Frötschl, Simon, Akers, Schebesch
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Abschlußvideo