Fußball ist schweißtreibend – auch für Roboter. Ein deutscher Teilnehmer der Fußballweltmeisterschaft für Roboter reagiert genau wie ein Mensch, wenn ihm heiß wird: Er schwitzt. Er ist der erste Roboter weltweit, der ein solches Kühlsystem benutzt. Holt er damit den WM-Titel?
Nicht nur Menschen tragen dieses Jahr eine Fußball-Weltmeisterschaft in Brasilien aus. Im Juli findet im brasilianischen João Pessoa der „RoboCup“ statt – die Weltmeisterschaft für fußballspielende Roboter. Was zunächst wie technische Spielerei klingt, ist ein anspruchsvoller Test für die Entwickler von Robotern: Menschenähnliche Balance, Koordination und Bewegung sind für eine Maschine schon schwierig genug. Zusätzlich noch Fußball spielen und im Idealfall sogar zu gewinnen ist eine echte Herausforderung.
Zweibeiner mit heißen Motoren
Studenten der Hochschule Offenburg haben für den RoboCup einen zweibeinigen Roboter entwickelt, der eine echte Neuerung darstellt. Der Name des mechanischen Spielers ist Programm: „Sweaty ist weltweit der erste Roboter, der seine Motoren durch Verdunstung kühlt: Er schwitzt“, berichtet Teamleiter Ulrich Hochberg nicht ohne Stolz.
Diese Kühlung benötigt Sweaty wegen seines Antriebs: Seine Motoren sitzen nicht, wie sonst bei Robotern üblich, in den Gelenken, sondern bewegen – ähnlich wie beim Menschen – über „Verlängerungen“ die Beine. „Dadurch lassen sich die Kräfte der Motoren optimal dosieren, ohne dass das Gewicht des ganzen Roboters auf den Motoren und ihren Getrieben lastet“, erklärt Hochberg. Die starke Hitze, die diese speziellen Motoren produzieren, erfordert jedoch ein ausgefeiltes Kühlsystem. Das Schwitzen, die aktive Kühlung mit verdunstendem Wasser, erschien dem Team aus Offenburg dafür am effektivsten.
Die Knochen des Roboters sind stabil und trotzdem federleicht: Als Grundlage für den Humanoiden dient ein Skelettmodell, das dem menschlichen Körper stark ähnelt. Das Skelett aus Titan, Aluminium und Stahl stammt aus einem leistungsstarken 3D-Drucker, einer Metall-Lasersinter-Maschine. „Der 3D-Druck liefert uns die Bauteile in der Komplexität und Festigkeit, die wir brauchen“, erklärt Hochberg.
Europäisches Leichtgewicht
Als einziger Europäer tritt Sweaty beim RoboCup in der Königsklasse der zweibeinigen Roboter an, in der „Adult Size“, und trifft dort auf Gegner aus Taiwan, China und den USA. In dieser Klasse kicken Roboter, die zwischen 1,30 und 1,80 Meter groß sind. Sweaty misst ein bisschen mehr als 1,40 Meter und bringt 10,1 Kilogramm auf die Waage. Damit ist er im Vergleich zu seinem Kontrahenten aus den USA – dieser wiegt knapp 50 Kilogramm – ein echtes Leichtgewicht.
Sweaty ist ein Gemeinschaftsprojekt: Gleich drei Teams von zwei verschiedenen Fakultäten der Hochschule Offenburg greifen bei der Arbeit an dem Roboter auf bereits bewährte Technik zurück. Maschinenbauer und Verfahrenstechniker kümmern sich um die Motorik des mechanischen Fußballspielers sowie um seine Wahrnehmung. Mit 15 Bildern pro Sekunde muss Sweaty den Ball, die Gegner und das Tor im Kameraauge behalten. Aus der Fakultät für Elektronik und Informationstechnik schließlich stammt die Steuerungssoftware des Roboters.
Genau diese Zusammenarbeit ist die Stärke, die Sweaty den Sieg bringen soll, hofft Hochberg: „Unsere Vernetzung mit anderen Disziplinen und Fakultäten ist schon einmalig – das findet man bei den anderen Teams, die beim RoboCup antreten, nicht.“
(Hochschule Offenburg, 28.03.2014 – AKR)
