Science

Doelgericht programmeren

Deze zomer vindt er in Frankrijk niet alleen het WK-voetbal voor mensen plaats – ook robots betreden de wedstrijdarena. Voor de tweede keer wordt dit jaar het wereldkampioenschap ‘Robocup’ gehouden, van 2 tot 5 juli in Parijs.

Het kampioenschap begon vorig jaar als een Japans initiatief. Er zijn drie categorieën: simulatie, kleine robots en middelgrote robots. Kleine robots zijn ongeveer zo groot als een conservenblik. Zij voetballen met een tennisbal op een veld ter grootte van een tafeltennistafel. De middelgrote robots zijn van het formaat stofzuiger.

Dit jaar neemt voor het eerst ook een Nederlands team deel. Het Nederlandse ‘RoboSoccer Dutch Committee’ is een samenwerking tussen te TU Delft, de Universiteit van Utrecht, de Universiteit van Amsterdam en het Centrum voor Wiskunde en Informatica. Dit jaar is er door alle vier een simulatie-team geprogrammeerd. In de onderlinge competitie won Amsterdam duidelijk en mag daarom dit jaar Nederland vertegenwoordigen bij het WK.

Het is de bedoeling om volgend jaar deel te nemen in de klasse middelgrote robots. Hiervoor is door NWO subsidie toegekend aan de vier deelnemers. Ze krijgen ieder zes kleine robotjes die ze kunnen programmeren. Elke deelnemer zal zich voornamelijk concentreren op zijn eigen specialiteit.

Aan de TU wordt het project geleid door dr. P.P. Jonker van de groep patroonherkennen van Natuurkunde. ,,Wij gaan vooral werken aan ‘vision’, het waarnemen en herkennen van de omgeving. Daarvoor maken we gebruik van een speciale camera die snel beelden kan verwerken om daar informatie uit te halen. Bij Elektrotechniek is ook een aantal mensen bezig met Robosoccer. Zij bouwen zelf een snelle en wendbare robot.”

De robotjes hebben allemaal een eigen processor die op basis van de binnenkomende informatie, bijvoorbeeld waar de bal is en waar de andere ‘spelers’ zich bevinden, moet beslissen wat zijn volgende actie is.


2 Proefopstelling van een Japans team met middelgrote robots
Spits

,,In de eerste wedstrijden waren het net F-jes”, vertelt Jonker. ,,Ze renden allemaal achter de bal aan en als ze hem eenmaal hadden, probeerden ze zo snel en rechtlijnig mogelijk naar het doel te rennen. Tegenwoordig zijn de wedstrijden echt spannend. De robots spelen over en er is echt positiespel. Elke robot krijgt verschillende prioriteiten mee. Een verdediger heeft niet dezelfde prioriteiten als een spits. De verdediger moet zorgen dat er geen tegenspeler met de bal naar het doel komt en de spits moet proberen doelpunten te maken.”

Maar toch zijn de robots slechts zo slim als de mensen die hen programmeren. Als er een onverwachte situatie optreedt of een combinatie van verschillende situaties, weten ze niet goed wat ze daarmee aanmoeten. Daarom denkt Jonker ook aan het gebruik van neurale netwerken en genetische algoritmes, waarmee de robots zichzelf ‘gewenst’ gedrag kunnen aanleren. ,,Maar dat zijn allemaal nog maar plannen. Ik wil de robots in eerste instantie zo goed mogelijk programmeren.”


3 Volledige simulatie van een voetbalwedstrijd

Jonker: ,,Tot nu toe hebben we alleen met gesimuleerde robots gewerkt. Daarbij maakt elk team gebruik van gestandaardiseerde spelers waarvan het gedrag moet worden geprogrammeerd. Ik wil de intelligentie en de tactieken voor de echte robots halen uit de simulators.”

Of volgend jaar weer het beste Nederlandse team gaat deelnemen of dat er wordt gekozen voor een andere oplossing, weet Jonker nog niet. ,,Om internationaal een beetje te kunnen concureren is het misschien wel handig om een combinatie te maken. De tactieken van Amsterdam met het beeldverwerkingssysteem van Delft bijvoorbeeld.”

Hij besluit: ,,Nee, buitenspel bestaat op dit moment bij Robosoccer nog niet, maar de robots worden inmiddels zo goed, dat er wordt overwogen om het binnenkort in te voeren.”

,,

Voor de tweede keer wordt dit jaar het wereldkampioenschap ‘Robocup’ gehouden, van 2 tot 5 juli in Parijs. Het kampioenschap begon vorig jaar als een Japans initiatief. Er zijn drie categorieën: simulatie, kleine robots en middelgrote robots. Kleine robots zijn ongeveer zo groot als een conservenblik. Zij voetballen met een tennisbal op een veld ter grootte van een tafeltennistafel. De middelgrote robots zijn van het formaat stofzuiger.

Dit jaar neemt voor het eerst ook een Nederlands team deel. Het Nederlandse ‘RoboSoccer Dutch Committee’ is een samenwerking tussen te TU Delft, de Universiteit van Utrecht, de Universiteit van Amsterdam en het Centrum voor Wiskunde en Informatica. Dit jaar is er door alle vier een simulatie-team geprogrammeerd. In de onderlinge competitie won Amsterdam duidelijk en mag daarom dit jaar Nederland vertegenwoordigen bij het WK.

Het is de bedoeling om volgend jaar deel te nemen in de klasse middelgrote robots. Hiervoor is door NWO subsidie toegekend aan de vier deelnemers. Ze krijgen ieder zes kleine robotjes die ze kunnen programmeren. Elke deelnemer zal zich voornamelijk concentreren op zijn eigen specialiteit.

Aan de TU wordt het project geleid door dr. P.P. Jonker van de groep patroonherkennen van Natuurkunde. ,,Wij gaan vooral werken aan ‘vision’, het waarnemen en herkennen van de omgeving. Daarvoor maken we gebruik van een speciale camera die snel beelden kan verwerken om daar informatie uit te halen. Bij Elektrotechniek is ook een aantal mensen bezig met Robosoccer. Zij bouwen zelf een snelle en wendbare robot.”

De robotjes hebben allemaal een eigen processor die op basis van de binnenkomende informatie, bijvoorbeeld waar de bal is en waar de andere ‘spelers’ zich bevinden, moet beslissen wat zijn volgende actie is.


2 Proefopstelling van een Japans team met middelgrote robots
Spits

,,In de eerste wedstrijden waren het net F-jes”, vertelt Jonker. ,,Ze renden allemaal achter de bal aan en als ze hem eenmaal hadden, probeerden ze zo snel en rechtlijnig mogelijk naar het doel te rennen. Tegenwoordig zijn de wedstrijden echt spannend. De robots spelen over en er is echt positiespel. Elke robot krijgt verschillende prioriteiten mee. Een verdediger heeft niet dezelfde prioriteiten als een spits. De verdediger moet zorgen dat er geen tegenspeler met de bal naar het doel komt en de spits moet proberen doelpunten te maken.”

Maar toch zijn de robots slechts zo slim als de mensen die hen programmeren. Als er een onverwachte situatie optreedt of een combinatie van verschillende situaties, weten ze niet goed wat ze daarmee aanmoeten. Daarom denkt Jonker ook aan het gebruik van neurale netwerken en genetische algoritmes, waarmee de robots zichzelf ‘gewenst’ gedrag kunnen aanleren. ,,Maar dat zijn allemaal nog maar plannen. Ik wil de robots in eerste instantie zo goed mogelijk programmeren.”


3 Volledige simulatie van een voetbalwedstrijd

Jonker: ,,Tot nu toe hebben we alleen met gesimuleerde robots gewerkt. Daarbij maakt elk team gebruik van gestandaardiseerde spelers waarvan het gedrag moet worden geprogrammeerd. Ik wil de intelligentie en de tactieken voor de echte robots halen uit de simulators.”

Of volgend jaar weer het beste Nederlandse team gaat deelnemen of dat er wordt gekozen voor een andere oplossing, weet Jonker nog niet. ,,Om internationaal een beetje te kunnen concureren is het misschien wel handig om een combinatie te maken. De tactieken van Amsterdam met het beeldverwerkingssysteem van Delft bijvoorbeeld.”

Hij besluit: ,,Nee, buitenspel bestaat op dit moment bij Robosoccer nog niet, maar de robots worden inmiddels zo goed, dat er wordt overwogen om het binnenkort in te voeren.”

Voor de tweede keer wordt dit jaar het wereldkampioenschap ‘Robocup’ gehouden, van 2 tot 5 juli in Parijs. Het kampioenschap begon vorig jaar als een Japans initiatief. Er zijn drie categorieën: simulatie, kleine robots en middelgrote robots. Kleine robots zijn ongeveer zo groot als een conservenblik. Zij voetballen met een tennisbal op een veld ter grootte van een tafeltennistafel. De middelgrote robots zijn van het formaat stofzuiger.

Dit jaar neemt voor het eerst ook een Nederlands team deel. Het Nederlandse ‘RoboSoccer Dutch Committee’ is een samenwerking tussen te TU Delft, de Universiteit van Utrecht, de Universiteit van Amsterdam en het Centrum voor Wiskunde en Informatica. Dit jaar is er door alle vier een simulatie-team geprogrammeerd. In de onderlinge competitie won Amsterdam duidelijk en mag daarom dit jaar Nederland vertegenwoordigen bij het WK.

Het is de bedoeling om volgend jaar deel te nemen in de klasse middelgrote robots. Hiervoor is door NWO subsidie toegekend aan de vier deelnemers. Ze krijgen ieder zes kleine robotjes die ze kunnen programmeren. Elke deelnemer zal zich voornamelijk concentreren op zijn eigen specialiteit.

Aan de TU wordt het project geleid door dr. P.P. Jonker van de groep patroonherkennen van Natuurkunde. ,,Wij gaan vooral werken aan ‘vision’, het waarnemen en herkennen van de omgeving. Daarvoor maken we gebruik van een speciale camera die snel beelden kan verwerken om daar informatie uit te halen. Bij Elektrotechniek is ook een aantal mensen bezig met Robosoccer. Zij bouwen zelf een snelle en wendbare robot.”

De robotjes hebben allemaal een eigen processor die op basis van de binnenkomende informatie, bijvoorbeeld waar de bal is en waar de andere ‘spelers’ zich bevinden, moet beslissen wat zijn volgende actie is.


2 Proefopstelling van een Japans team met middelgrote robots
Spits

,,In de eerste wedstrijden waren het net F-jes”, vertelt Jonker. ,,Ze renden allemaal achter de bal aan en als ze hem eenmaal hadden, probeerden ze zo snel en rechtlijnig mogelijk naar het doel te rennen. Tegenwoordig zijn de wedstrijden echt spannend. De robots spelen over en er is echt positiespel. Elke robot krijgt verschillende prioriteiten mee. Een verdediger heeft niet dezelfde prioriteiten als een spits. De verdediger moet zorgen dat er geen tegenspeler met de bal naar het doel komt en de spits moet proberen doelpunten te maken.”

Maar toch zijn de robots slechts zo slim als de mensen die hen programmeren. Als er een onverwachte situatie optreedt of een combinatie van verschillende situaties, weten ze niet goed wat ze daarmee aanmoeten. Daarom denkt Jonker ook aan het gebruik van neurale netwerken en genetische algoritmes, waarmee de robots zichzelf ‘gewenst’ gedrag kunnen aanleren. ,,Maar dat zijn allemaal nog maar plannen. Ik wil de robots in eerste instantie zo goed mogelijk programmeren.”


3 Volledige simulatie van een voetbalwedstrijd

Jonker: ,,Tot nu toe hebben we alleen met gesimuleerde robots gewerkt. Daarbij maakt elk team gebruik van gestandaardiseerde spelers waarvan het gedrag moet worden geprogrammeerd. Ik wil de intelligentie en de tactieken voor de echte robots halen uit de simulators.”

Of volgend jaar weer het beste Nederlandse team gaat deelnemen of dat er wordt gekozen voor een andere oplossing, weet Jonker nog niet. ,,Om internationaal een beetje te kunnen concureren is het misschien wel handig om een combinatie te maken. De tactieken van Amsterdam met het beeldverwerkingssysteem van Delft bijvoorbeeld.”

Hij besluit: ,,Nee, buitenspel bestaat op dit moment bij Robosoccer nog niet, maar de robots worden inmiddels zo goed, dat er wordt overwogen om het binnenkort in te voeren.”

Editor Redactie

Do you have a question or comment about this article?

delta@tudelft.nl

Comments are closed.