Mixed Reality

Das Spielprinzip

Jeder Roboter verfügt auf seinem Mannschaftsrechner über eine eigene Intelligenz (KI) und wird vom Server mit Daten versorgt.
Mit Hilfe einer Kamera kann der Server alle Positionen der einzelnen Roboter auf dem Spielfeld erfassen und an die Mannschaftsrechner übermitteln. Das Spielfeld und der Ball sind nicht real vorhanden, sondern werden vom Server auf einem liegenden TFT-Bildschirm dargestellt.
Fünf Roboter pro Mannschaft bewegen sich auf diesem Bildschirm und bekommen ihre Befehle zu Fahrgeschwindigkeit und -richtung sowie die Schusskommandos über Infrarot.

Komponenten der Mixed Reality

Die Mixed Reality-League ist neben den Junior-Leagues die einfachste und günstigste Möglichkeit ein eigenes RoboCup-Team zu gründen, welches mit "Realen" Robotern arbeitet.

Grundvoraussetzung sind Kenntnisse in

Programmierung C oder Java
Linux
etwas Elektrotechnik
Die benötigte Software

Simulator
VisionTracking
Visualisierung
KI-Framework
Eclipse als Programmierumgebung
gibt es kostenlos im Mixed Reality-CVS zum Download (s. Linkliste). Mit dem Simulator kann auch OHNE HARDWARE programmiert und gespielt werden! Damit gibt es die Mixed Reality ohne finanziellen Aufwand (einige offizielle Teams sehen die Roboter auch nur bei den Meisterschaften).

Ansonsten besteht die Hardware aus folgenden Teilen

Roboter Eco!Be2 (ca. 300€/Stück über Organisation in Japan, aktuell werden ca. 10-12 Stück/Team benötigt)
Programmiergerät (Selbstbau s. CVS)
Ladegerät (Selbstbau s. CVS)
Infrarot-Sendegerät (Sebstbau s. CVS)
AVR, ARM-Programmieradapter (ca. 80€ für Firmeware-Updates der Bots)
Kamera (ca. 1500€ GigE / Firewire mit min. 1024x768 Pixeln bei 30Frames/Sekunde ODER 2x USB-WebCam für ca. 80€)
TFT-Monitor min. 42" (ca. 1500€ - darf kein Infrarot abstrahlen)
Hardwareaufbau (ca. 800€ Item o.Ä. mit Holz/Acryl-Scheibe)
Linux-Server (Standard-PC)
2x Mannschafts-Rechner (Standard-PC/Notebook)
Die Teilnahme an RoboCup-Wettbewerben kostet eine Teamgebühr und eine Gebühr pro Teammitglied. Die Gebühren variieren sehr stark.

Sollte ein (neues) Team Interesse an der RoboCup-Teilnahme haben, raten wir vorab (nicht nur) bezüglich der technischen Anforderungen ein bestehendes Team zu kontaktieren.

Hilfe für alles gibt es im Mixed Reality - Forum oder bei den bestehenden Teams.

FAQ zur Mixed Reality

 Kann ein Bot einem anderen den Ball abnehmen?
> ja, da die Bots den Ball nicht "festhalten" können. Den Ball bewegen geht nur durch Schüsse. Ist der Ball am Bot gestoppt kann ein anderer hinfahren und diesen wegschießen.

Was kostet ein Eco!Be2 (der Roboter)
> Aktuell liegt der Stückpreis für Akku und Gehäuse bei ca. 300€

Ist die Mixed Reality eine echte RoboCup-League?
> Ja, auf den German Open wird die Mixed Reality zum ersten Mal als offizielle Senior-League ausgeführt (d.h. mit Pokal und Siegerehrung). Bei den Weltmeisterschaften war die Liga bereits 2008 in China offiziell. Vorher nur als "Demonstration" mit von der Partie.

Warum wird das Spielfeld auf einem Bildschirm angezeigt und nicht z.B. auf Papier gedruck?
> Das Fussballfeld, die Bots und der Ball werden simuliert. Theoretisch könnte die Bots auch auf einer normalen Tischplatte herumfahren, was aber nicht mehr viel mit Fussball gemein hätte. Aber auch mit dem Bildschirm lassen sich interessante Aufgaben erstellen, wie z.B. durch ein Labyrinth fahren, Pacman spielen, etc.

Gibt es auch Foul im Spiel?
> Ja, ein Bot darf einen anderen z.B. nicht absichtlich blockieren. Außerdem darf der Ball von einer Manschaft nicht umzingelt (d.h. die andere Manschaft kommt nicht mehr dran) oder ein Tor komplett blockiert werden.

Wie lange dauert ein Spiel?
> Ein Spiel geht 2x 5 Minuten. Jede Manschaft kann einen TimeOut anfordern. Das Spiel wird dann durch einen Menschlichen Schiedsrichter unterbrochen.

Wo kann man die Roboter kaufen?
> Leider nicht im Bastelgeschäft... Sie sind nur durch die "RoboCup-Federation" in Japan zu bekommen. Mit Zoll und Transport ist das leider relativ aufwändig.

Wer Produziert die Roboter?
> Ursprünglich wurden die Roboter von der Firma Citizen in Japan gerfertigt. Die Produktion wurde allerdings aufgrund der geringen Nachfrage eingestellt. Die Schaltpläne stehen der MixedReality-Usergroup aber größtenteils zur Verfügung (diese war auch maßgeblich an der Entwicklung beteiligt), so das in Zukunft eine Weiterentwicklung stattfinden kann.

Was ist die Hauptaufgabe eines MR-Teams?
> An erster Stelle die Programmierung der einzelnen künstlichen Intelligenzen, denn damit Tritt man bei den Wettbewerben an. Daneben ist es aber auch wichtig die Hardware und das Software-Framework weiter zu entwickeln. Auch das Entwickeln von Einsatzmöglichkeiten in der Lehre ist ein wichtiger Punkt (der bei den WMs extra bewertet wird).

 In welcher Programmiersprache wird programmiert?
> Die KIs sind (meistens) in Java oder in C programmiert. Theoretisch wäre aber jede Programmiersprache möglich, die die Schnittstelle zum Server bedienen kann.

Kann man an der Mixed Reality teilnehmen, ohne den Hardwareaufbau  (Roboter, Kamera, Bildschirm usw.) zu haben?
> Ja, es gibt einen Simulator der als Server benutzt werden kann. Aktuell werden die Eigentschaften der Bots noch nicht perfekt, aber schon ziemlich gut simuliert.

Können die Roboter auch Kopfball oder hohe Schüsse spielen?
> Nein, da, wir auf dem Bildschirm nur zweidimensional "simulieren" können bewegt sich alles auch nur auf der einen Ebene. Der Ball ist virtuell.

Welche Akkus werden in den Robotern verwendet?
> Es handelt sich um Lithiumionen-Akkus der Firma Amperex Technology Limited (ATL) . Die Aufladezeit beträgt ca. 2h für ungefähr 30min. Laufzeit. Die Kapazität beträgt (typical) 170mAh bei 3.0-3.7V