Achtvoudig wereldkampioen robotvoetbal maakt overstap van wieltjes naar benen

Van acht keer op rij wereldkampioen terug naar de F-jes. Voor menig voetbalteam een zwart scenario, maar voor TU/e studententeam TechUnited betekent het juist een spannende stap vooruit. Met de rollende, pionvormige voetbalrobots domineert het team al jaren de RoboCup, tijd dus voor een nieuwe uitdaging: “Ons ultieme doel is om in 2050 van een menselijk team te winnen, waarvoor we de overstap moeten maken van wieltjes naar benen”, aldus teamlid Peter Teurlings.

Een paar weken geleden kwam-ie aan op de campus in Eindhoven: de nieuwe menselijke (voetbal)robot, ofwel humanoid, waarmee TechUnited mag pionieren. Teurlings: “Beste unboxing ooit, het hele team werd bij elkaar verzameld. Totdat we erachter kwamen dat de batterij los verstuurd wordt.” Nog even geduld dus, gelukkig is dit exemplaar niet nodig voor het toernooi in China. Daar trainde het studententeam de afgelopen twee weken met vijf soortgelijke robots die al klaarstonden.

Hoewel TechUnited na drie kwalificatiewedstrijden (twee verloren, een gelijkspel) uitgeschakeld werd, ziet het team deze ervaring wel degelijk als winst. “Wat we nu in die korte tijd hebben geleerd en ervaren, had ons anders minstens driekwart jaar gekost”, reflecteert Danny Hameeteman, teamlid en robotics engineer bij de faculteit Mechanical Engineering. “Met acht man fulltime werken aan vijf humanoids (menslijkende robots, red.) betekende echt meters maken. We hebben goed kunnen proeven en het smaakte naar meer”, lacht hij.

Pionieren met humanoids

Bovendien leverde die smaakmaker een schat aan waardevolle leerpunten op. “Daar zijn dit soort toernooien eigenlijk ook voor bedoeld”, legt Hameeteman uit. “Er waren achttien teams uit verschillende landen aanwezig, die ook allemaal pionieren met humanoids. Dus je kunt van elkaar leren. Zo hebben we bijvoorbeeld samen met het Portugese team gewerkt aan AI-getrainde bewegingen voor de robots. Door onze technische kennis bij elkaar te brengen, zijn we daarmee allebei verder gekomen.”

Pionieren met humanoids tijdens de World Humanoid Robot games in China. Foto: TechUnited

“Toen we vanuit China de uitnodiging kregen om mee te doen met de World Humanoid Robot games, was dat het perfecte startschot om onze nieuwe visie in de praktijk te brengen.”

Een paar weken geleden kwam-ie aan op de campus in Eindhoven: de nieuwe menselijke (voetbal)robot, ofwel humanoid, waarmee TechUnited mag pionieren. Daarvoor trainde het studententeam al twee weken met vijf soortgelijke robots in China. “Wat we daar in die korte tijd hebben geleerd en ervaren, had ons anders minstens driekwart jaar gekost”, reflecteert Danny Hameeteman, teamlid en robotics engineer bij de faculteit Mechanical Engineering. “Met acht man fulltime werken aan vijf humanoids betekende echt meters maken.”

Pionieren met humanoids

Het leverde een schat aan leerpunten op. Hameeteman: “Er waren achttien teams uit verschillende landen aanwezig, die ook allemaal pionieren met humanoids. Dus je kunt van elkaar leren.” Teurlings: “De verbetering van locomotieskills voor lopende robots gaat bijvoorbeeld razendsnel, wat de beslissing om nu naar humanoids over te stappen heel logisch maakt.”

Daarmee komt langzaam maar zeker een eind aan de rollende pionnen, of Middle Size League (MSL) robots, van TechUnited. “Tijdens de jaarlijkse RoboCups hebben we laten zien wat we waard zijn. Toen de uitnodiging kwam voor de World Humanoid Robot games, hebben we besloten om in 2027 voor het laatst met de MSL robots te spelen”, aldus Teurlings. “We willen in 2050 van een menselijk team winnen, dus dit was een uitgelezen moment voor de volgende stap.” Het ultieme doel is echter allesbehalve een gelopen race.

Van koploper naar F-jes voetbal

Nu moeten ze weer van onderaf beginnen. “Het is echt vergelijkbaar met F-jes voetbal. Dus het gaat vooral om het onder de knie krijgen van basis skills. We mogen al van een succes spreken als we de robots stabiel laten lopen. Een balletje trappen is meer een kwestie van iets sneller tegen de bal aanlopen. Ze kunnen de bal ook niet echt vastpakken of zo, laat staan gericht mikken. Bovendien zijn lopende robots veel minder nauwkeurig te volgen op het veld dan rollende MSL robots. Hardware technisch lijken ze ook totaal niet op elkaar. We zijn dus heel beperkt in de aansturing.”

De focus lag daarom voor de World Humanoid Robot games op het passend maken van de MSL-software en -strategie voor de humanoid league, wat volgens Teurlings echt een enorme stap voorwaarts is. Hameeteman. “En dat is behoorlijk gelukt in China. We wisten vooraf wel waar de uitdagingen zaten, maar die hebben we nu veel scherper in het vizier. Belangrijker nog; we hebben veel inspiratie opgedaan voor oplossingen waar we met onze eigen humanoid in Eindhoven aan verder kunnen werken.”

Zonder 360 graden omnivisie en Zed2 camera

“Neem bijvoorbeeld de locatiebepaling op het voetbalveld door de robots. Onze MSL-robots hebben een camera bovenop met een 360 graden omnivisie en een Zed2 camera voorop, waardoor ze aan de voorkant ook hoge ballen kunnen detecteren. De humanoids mogen er maar twee hebben, net als menselijke ogen. Dat maakt het een stuk lastiger om de bal of lijnen op het veld te identificeren. En zo zijn er nog genoeg aandachtspunten te tackelen.”