Internetgesteuerte Fußballroboter

Konrad Froitzheim, TU Freiberg, Germany

frz@tu-freiberg.de

• http://frobots.tu-freiberg.de

• Roboter – eine ganz kurze Einführung

• Videoübertragung im Internet

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im/frobots/Vorführung

http://frobots.tu-freiberg.de

WerbungVideoSpieler

Kommando

VideoZuschauer

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im/frobots/Einzelteile

• Roboter

• einfaches Spielfeld

• Steuercomputer– Kommandos an Roboter

– Zigbee-Funk

• Videocomputer– 3 Kameras

– Multimedia Internet Streaming Toolbox

• Internetanschluss– Steuerkommandos in Paketen

• Browser– Webseite mit Video

– Knöpfe für Bewegungen

– Chat

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im/Grundlagen/Robotik

• Roboter– automatische Anlagen

– Schweißen, Biegen, Schrauben, Heben

– Maschinen mit Computersteuerung

• Humanoide Roboter– Handeln in alltäglicher Umgebung

– Beine, Arme, angenehmes Aussehen

– Motoren, Sensoren

– einfacher Computer

– Batterie

• Herausforderungen– Stehen, Laufen, …

– Fußball als Beispiel

– Bewegungen

– Taktik und zielgerichtetes Handeln

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im/frobots

• Roboter– stabiles Stehen und Gehen

– Umfallen möglich bei Fremdeinwirkung

– programmierte Bewegungen

– Drehung, Ball kicken

– kein Aufstehen

• Steuerung– Wii-Controller lokal

– Knöpfe auf der Webseite

– Mensch für Taktik und Strategie

• Feedback– lokal simpel

– Internetbasiert mit Videostreaming

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im/Grundlagen/Video

• Aufnahme– Kamera

– Beleuchtung kritisch

• Digitalisierung– Sensor (CCD) mit hoher Auflösung (Punkte) [Pixel]

– 8 Bit jeweils für Rot, Grün und Blau

– TV Bild ~ 10 Millionen Bits

• Auch Video ist digital– viele Bilder werden ganz kurz gezeigt: 25 Bilder/s

– pro Sekunde 250 Millionen Bit = 250 Mbit/s

– DSL-Anschluss heute nur 16 Mbit/s

• Kompression– Details weglassen

– nur Unterschiede übertragen

– JPEG, MPEG, DivX, …

Pixel

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im/Forschung_IfI/Video

• WebCam– Videokamera

– Digitalisierung

– Kompression

– Verpacken in Internet-Pakete

• Viele Zuschauer in der ganzen Welt– langsame und schnelle Internetanschlüsse

– pro Zuschauer ein Videostrom

– viel Rechenleistung für Kompression

• CESC [Wolf, Froitzheim, 1998] [Pranke, Froitzheim, 2008]– Video-Bausteine vorkomprimieren

– individuell zusammenpacken

– jeder Zuschauer bekommt das Bestmögliche

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im/Forschung_IfI/Robotik

• Problem Aufstehen– Strategie

– Bewegungsfolge entwickeln

– Feinkontrolle

– schwer zu programmieren

• Kinesthetik Bootstrapping– Lernen durch Vormachen

– Modell

– Feingestaltung und Optimierung

– Rückübertragung zum Roboter [Ben Amor, Berger, Vogt 2009]

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im/Internetfernsteuerung/Anwendungen

• Roboter– Mechanik, Motoren, Sensoren

– eingebettete Computer

– Einfaches selbständig lernen

– schwer: Taktik, Strategie …

• Beispiele– Internetmodellbahn: ca. 2 Millionen Besucher in 10 Jahren

– fußballspielende Roboter

• Praktische Anwendungen– Haussteuerung

– Industrieanlagen

• Forschung + Spass

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ServerServerVideoserverVideoserver

WebserverWebserver

DatenbankDatenbank

Kontroll-programm

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InterfaceInterface

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Gerät, Anlage, RoboterGerät, Anlage, Roboter

Internet

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