Smart Airhockey: Industrie 4.0 und Künstliche Intelligenz spielerisch vermitteln

Das Unternehmen „ITQ GmbH“ hat in Zusammenarbeit mit „AMK Group“ einen Smart Airhockey Tisch entwickelt, um einen Demonstrator zu präsentieren, der genau das ermöglicht: Industrie 4.0 und Künstliche Intelligenz im Spiel gegen einen Roboter erleben.

Von Weitem ist deutlich hörbar wie der Puck mehrmals gegen die Wände des Tisches schlägt. Daneben stehen die Messebesucher Schlange, um selbst zu spielen und dieses Ereignis hautnah mitzuerleben. Jeder versucht ein Tor zu erzielen und so den Roboter zu schlagen aber keinem gelingt es. Was genau steckt dahinter?

Der Smart Airhockey Tisch ist aus der Zusammenarbeit von zwei Unternehmen entstanden: ITQ GmbH, ein Unternehmen, das sich auf Software und System Engineering spezialisiert und der AMK Group, ein Vertreiber von Systemen der Automatisierungstechnik. „Hauptsächlich ist der Smart Airhockey Tisch ein Studentenprojekt und dient der Ausbildung“, erzählt Velislav Velikov, der Projektleiter von Smart Airhockey, seitens ITQ. Die Studenten haben die Programmierung des Roboters übernommen. Zudem haben sie die Architektur und die Funktionen der Software eigenständig in die Hand genommen und auf diese Weise Praxiserfahrung sammeln können.

Airhockey ganz einfach

Airhockey ist ein Spiel, das Geschicklichkeit, Schnelligkeit und Reaktionsvermögen erfordert, um das eigene Tor zu verteidigen und ein Tor beim Gegner zu erzielen. Es wird auf einem billardgroßen Tisch mit entweder vier oder zwei Personen gespielt – und im Fall des Smart Airhockey Tisches, auch gegen einen Roboter.

„Der Roboter kann mithilfe einer Hochgeschwindigkeitskamera das Spiel beobachten und reagiert auf verschiedenste Puck-Bewegungen, ganz intuitiv“, erklärt Velikov. Diese Hochgeschwindigkeitskamera ist über dem Tisch angebracht und beobachtet so die Bahn des Pucks. Die Kamera kann bis zu 300 Bilder pro Sekunde erfassen, die in Echtzeit verarbeitet und zum Roboter gesendet werden, sodass der Puck sofort zurückgespielt werden kann. Dazu kann der Roboter mit bis zu 30 „g“ beschleunigen, um sein Tor zu verteidigen. Der Spieler hat dabei kaum eine Chance, ein Tor gegen den Roboter zu erzielen.

Mensch vs. Industrie 4.0

Die Industrie entwickelt sich schneller als manche Menschen es vielleicht begreifen können. „Industrie 4.0“ und „Künstliche Intelligenz“. Begriffe, mit denen nicht alle Menschen etwas anfangen können. „Wir möchten unter anderem Industrie 4.0 Komponenten vorstellen und begreifbar machen. Die Menschen sollen verstehen, wie es aussieht und sich anfühlt“, sagt Velikov. Damit steht der Smart Airhockey als Analogie für die Komplexität dieser Begriffe und vereinfacht sie, damit sie für die Allgemeinheit greifbarer ist.

Im aktiven Spiel gegen den Roboter wird deutlich wie Industrie 4.0 funktioniert. Das Senden der Kameradaten an den Roboter in Echtzeit vermeidet eine verzögerte Reaktionszeit und lässt so ein echtes Spielerlebnis entstehen. Hier wird speziell die Datenvermittlung in Echtzeit betrachtet, die in Maschinen implementiert wird. Bei Künstlicher Intelligenz soll für industriell genutzte Maschinen ein neuronales Netz eingesetzt werden. Der Roboter kann durch sein neuronales Netz die Puck-Bahn vorhersehen, wodurch er das Spielverhalten des Spielers beobachten kann und darauf reagiert. Aus der Kombination heraus entsteht ein Roboter, der somit nahezu unschlagbar ist.

Wie geht es in Zukunft weiter

Da die heutige Industrie schnelllebig ist und sich fortlaufend verändert und verbessert, wird der Smart Airhockey Tisch auch immer weiterentwickelt. Zukünftig wolle ITQ den Airhockey Tisch mit Virtual Reality verbinden. Die Puck-Daten sollen von der Virtual Reality Brille an den Roboter gesendet werden. Auf dieser Weise spiele der Spieler, der virtuell als der Roboter spielt, gegen eine reale Person, erklärt Velikov. Zudem wolle sich ITQ weiterhin mit dem Implementieren von neuronalen Netzen beim Roboter auseinandersetzen, sodass ein Mensch gar keine Chance mehr habe, tatsächlich ein Tor zu erzielen. So wird ITQ zusammen mit AMK auch auf zukünftigen Messen den Menschen Industrie 4.0 und Künstliche Intelligenz durch den Smart Airhockey Tisch näher bringen.

Die ITQ GmbH organisiert vom 20.-23. Februar 2019 den Smart Green Island Makeathon in Las Palmas de Gran Canaria, ein Event, bei dem Studenten und Entwickler zusammenarbeiten können. Innerhalb von wenigen Tagen werden Prototypen für neue Produkte erstellt. Der Fokus liegt dabei Gran Canaria in eine smarte, grüne und innovative Insel zu verwandeln. Studenten werden dazu eingeladen, ein Teil von diesem Projekt zu werden.