Eine Gruppe von Robotern geht auf eine Outdoor-Extremchallenge in Hongkong, und Hunde sind stärker als Menschen.

Normalerweise sagt man bei jeder Roboterturnier, "Fernsteuerung, Fernsteuerung". Heute ist es an der Zeit, "Selbstversorger" zu fördern!

Bei der am vergangenen Wochenende abgeschlossenen ATEC2025 Offline-Challenge hat die Veranstalterin nicht nur die Roboter ermutigt, Aufgaben autonom zu bewältigen, sondern auch erstmals die Roboter ohne Fernsteuerung aus dem Labor in die freie Natur gebracht.

Brückenbögen, Berge, sanfte Hügel, Hängebrücken, Sportplätze - alles wird von der KI autonom bewältigt, und zwar in einem Durchgang.

Die Veranstalterin, die als "Aufgabensteller" fungiert, war ziemlich zuversichtlich in Bezug auf die Schwierigkeit dieser Turnier. Bevor das Turnier begann, gab sie bereits im Voraus bekannt:

Dies könnte ein Turnier mit zahlreichen Stürzen werden!

Allerdings gibt es in spannenden Turnieren immer Überraschungen.

Man hatte ursprünglich angenommen, dass es ein Turnier mit vielen Stürzen wie von der Veranstalterin vorhergesagt wäre. Doch die Teilnehmer konnten immer wieder neue Tricks aus dem Ärmel schütteln und das Scheitern verhindern.

Nach zwei Tagen intensiver Konkurrenz standen die ersten drei Teams fest: Die Mannschaft "Wongtsai" der Zhejiang-Universität gewann die Goldmedaille, die Mannschaft "IRMV" der Shanghai Jiao Tong-Universität und die Mannschaft "CyberPrime" der Peking Institute of Technology folgten dicht auf und belegten den zweiten und dritten Platz. (Alle mit Roboternhunden)

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Was noch verrückter ist - die Mannschaft der Zhejiang-Universität sagte nach ihrem Sieg noch "verblasst", dass sie eigentlich noch schwierigere Pläne vorbereitet hatten.

Also, was für ein "Roboterturnier" war das eigentlich?

Vor dem Turnier Warnung vor Stürzen? Teilnehmer: Das gibt es nicht

Dieses fünfte ATEC Technologie-Elite-Turnier Offline wurde von der The Chinese University of Hong Kong organisiert und von der ATEC Cutting-Edge Technology Exploration Community, der Peking-Universität, der Beijing Normal University und der Ant Group gemeinsam durchgeführt. Es fand am Wochenende vom 6. bis 7. Dezember auf dem Lingnan-Stadion der The Chinese University of Hong Kong und in der "Bach und Brücke" Ökozone statt.

Das Expertenjury-Team dieses Turniers umfasste mehrere international bekannte Robotikwissenschaftler wie Liu Yunhui, Xie Lihua und Masayoshi Tomizuka.

Im Offline-Turnier wurden insgesamt vier reale Welt-Challenges gesetzt: Müllsortierung, Autonomes Gießen von Pflanzen, Orienteering und Hängebrückenüberquerung, die alle Grundoperationen bis hin zum Bewegung über verschiedene Geländearten abdeckten:

Müllsortierung: Der Roboter startet von der Ausgangsposition (dasselbe gilt für die folgenden Aufgaben), erkennt Bananenschalen, transparente Plastikflaschen und Pappkartons, greift sie, bewegt sie und legt sie in die passenden Farben der Mülltonnen. Diese Aufgabe zielt darauf ab, die Fähigkeiten des Roboters in Bezug auf visuelle Wahrnehmung, Zielerkennung, Bewegung und Langzeitaufgaben zu testen.

Autonomes Gießen von Pflanzen: Der Roboter muss eine Reihe von Operationen wie das Holen eines Wasserspritzers, das Befüllen mit Wasser, das Finden des Blumenkorbes, das Gießen der Pflanzen und das Zurücklegen des Spritzers an den Ausgangspunkt bewältigen. Dies ist eine Prüfung für die räumliche Positionierung, stabile Greifung und feine Manipulation des Roboters.

Orienteering: Der Roboter muss autonom komplexe Outdoor-Routen wie Brückenbögen, Berge und steile Treppen überqueren. Der Schwerpunkt liegt hier auf der globalen Planung, dem Verständnis des Geländes und der stabilen Langzeitbewegung.

Hängebrückenüberquerung: Der Roboter muss drei Hängebrücken mit unterschiedlichen Abständen überqueren und auf der dritten Brücke ein Seil ziehen, um eine Unterbrechung zu überbrücken. Diese Aufgabe zielt darauf ab, die Robustheit des Roboters beim Gehen auf verschiedenen Oberflächen und die Fähigkeit zur Werkzeugnutzung zu testen.

Insgesamt betont die Turnierregel die Förderung der Autonomie und die Beschränkung der Intervention: Je weniger Fernsteuerung und je mehr autonomes Vorgehen, desto höher die Punktzahl.

Angesichts dieser Regel haben die Teilnehmer im eigentlichen Turnier im Allgemeinen die Strategie verfolgt, zuerst mit Fernsteuerung eine sichere Basis zu schaffen und dann autonom nach hoher Punktzahl zu streben. Bei den konkreten Aufgaben kamen sogar noch mehr kreative Tricks zum Einsatz.

Beispielsweise haben die Teilnehmer den Robotern "große Füße" und "Schlitten" angebracht, um zu verhindern, dass die Füße der Roboter in Spalten stecken bleiben.

Die IRMV-Mannschaft der Shanghai Jiao Tong-Universität hat sogar den Schritt des Seilziehens und Brückenbauens übersprungen und den Roboternhund einen 50 cm breiten Spalt springen lassen.

Beim Gießen von Pflanzen gab es auch viele kreative Ansätze: Quer halten, umgekehrt greifen, einklemmend halten, auseinander halten... Alle möglichen "Wasserkannehaltungen", die einen staunen lassen.

Bei der Müllsortierungsaufgabe zeigten die ersten beiden Mannschaften, Wongtsai und IRMV, eine starke Dominanz. Ihre Roboternhunde haben die Aufgabe vollständig autonom bewältigt und damit die zusätzlichen Punkte für die fehlende Fernsteuerung sicher gemacht.

Beim Outdoor-Orienteering führte Wongtsai weiterhin an und war das erste Vierbeiner-Roboterteam, das die Orientierungsaufgabe vollständig autonom absolvierte.

Schließlich gewann Wongtsai mit seiner hervorragenden Leistung in Bezug auf die vollständige autonome Intelligenz der Roboter den ersten Preis von 150.000 US-Dollar.

Keine schwarze Schmach, sondern der Weg der Embodied Intelligence

Abgesehen von den beeindruckenden improvisierten Leistungen der Teilnehmer hat dieses als weltweit erstes auf realistische extreme Umgebungen fokussierte Künstliche-Intelligenz- und Roboter-Turnier auch viele Probleme aufgedeckt, die in Laborumgebungen nicht so leicht sichtbar sind. Diese Probleme konzentrieren sich hauptsächlich auf die folgenden vier Ebenen:

Roboterbau - Starke Unterschiede zwischen zweibeinigen und vierbeinigen Robotern

Wenn man nach dem ersten Eindruck urteilt: Vierbeinige Roboter (Roboterhunde) haben in allen Aufgaben deutlich bessere Leistungen als zweibeinige (menschähnliche) Roboter.

Beim Orientierungsaufgabe, in der die menschähnlichen Roboter am häufigsten "fehlgeschlagen" sind, sagte der Kommentator: Menschähnliche Roboter haben einen hohen Schwerpunkt und wenige Kontaktpunkte, was sie in komplexen Geländen benachteiligt. Sie scheinen auf Steigungen, steilen Treppen und Kieswegen sehr anstrengt zu sein.

Auch in Aufgaben wie Gießen von Pflanzen und Müllsortierung, die stabile Greifung und feine Manipulation erfordern, haben die menschähnlichen Roboter keine guten Leistungen gezeigt -

Ihre komplexe Struktur und lange Steuerungskette führen dazu, dass es schwierig ist, eine effektive Greifung zu erreichen, wenn die Positionierung nicht genau ist oder die Handjustierung etwas abweicht. Selbst mit Fernsteuerungshilfe besteht immer noch die Gefahr eines Fehlschlags.

Im Vergleich dazu waren die vierbeinigen Roboter viel stabiler. Sie konnten sowohl in Aufgaben wie Gießen von Pflanzen und Sortierung mit ihren Rückenklauen die Aufgaben bewältigen als auch in Outdoor-Orienteering und Hängebrückenüberquerung eine dominante Leistung zeigen.

Das überraschendste war, dass die Roboterhunde von Wongtsai und CyberPrime sogar die vollständige autonome Müllsortierungsaufgabe bewältigen konnten.

Außerdem haben nicht alle "temporären Modifikationen" der Mannschaften positive Ergebnisse gebracht. Die oben erwähnten "physikalischen Zusatzausrüstungen" haben auch Probleme bei der Software-Hardware-Koordination verursacht.

Beispielsweise haben einige Mannschaften die Füße der Roboter temporär verbreitert, um die Stabilität zu verbessern. Dies hat jedoch dazu geführt, dass die Wahrnehmung und die Gangsteuerung der Roboter aus dem Gleichgewicht geraten sind, was zu Stürzen führte.

Wahrnehmung - Nichtlineare Schwierigkeitszunahme in der Außenwelt

Die vollständig Outdoor-Umgebung hat auch die Wahrnehmungsfähigkeit der Roboter herausgefordert: Störungen durch feine Umweltveränderungen wie Licht, Wind und Schatten akkumulieren