La Robot Word Cup Initiative (più conosciuta come RoboCup) è un campionato mondiale di calcio che si disputa fra robot autonomi. L'idea della RoboCup è nata nel 1993 da un gruppo di ricercatori giapponesi. L'annuncio della prima Robot World Cup - organizzata per il 1997 - fu dato nel 1995, lasciando ai ricercatori intenzionati a partecipare due anni per lo sviluppo degli automi.

La RoboCup è un tentativo di promuovere l'intelligenza artificiale, la robotica e altri campi di ricerca correlati ponendosi un obiettivo ambizioso: entro il 2050, organizzare un incontro di calcio fra una squadra di robot umanoidi completamente automatici contro la squadra campione del mondo, secondo le regole approvate dalla FIFA (l'organismo che governa il calcio mondiale).Ciò implica che una squadra di robot bipedi che camminano, corrono e calciano un pallone sia in grado di percepire le situazioni di gioco, e che ogni singolo robot prenda decisioni sul movimento da compiere e sulla strategia di gioco. La tecnologia attuale è lontanissima da questo obiettivo; la maggior parte dei robot si muove su ruote anziché su gambe, e ha spesso seri problemi solo a scorgere la palla agli altri robot. Le tecnologie coinvolte in questa sfida abbracciano tutta una gamma che va dalla ricerca sui robot intelligenti, alla scienza dei materiali, all'elettronica.

La RoboCup non è semplicemente una competizione tra robot. È uno sforzo di collaborazione internazionale per promuovere la scienza, la tecnologia e l'educazione attraverso un tema di richiamo come il calcio dei robot. La RoboCup è pensata per poter affrontare complessità pratiche del mondo reale - sebbene in un ambiente limitato - mantenendo le dimensioni del problema e i costi della ricerca a livelli accettabili e offre un obiettivo di ricerca integrata che copre ampie aree della robotica intelligente, tra cui: la realizzazione di sensori capaci di reagire in tempo reale, il comportamento reattivo, l'acquisizione di una strategia, l'apprendimento, la pianificazione in tempo reale, sistemi multi-agente, la ricognizione di un contesto, la visione, la capacità di prendere decisioni strategiche, il controllo dei motori, il controllo di robot intelligenti, e altro ancora.

La visione è la più ricca fonte di informazioni per percepire non solo il mondo esterno, ma gli effetti stessi delle azioni del robot. Per reagire rapidamente alle situazioni, il giocatore necessita di informazioni essenziali per la selezione del comportamento. Ciò non significa dover costruire un sistema di visione ad hoc: esso deve far parte di un sistema complesso, che interagisca in modi specifici con il mondo, integrato nel corpo del robot e nei compiti affidatigli. La sfida non si limita al software, ma coinvolge anche l'hardware. Il sistema ottico installato su molte videocamere a CCD ha un angolo di vista di 35 gradi, troppo piccolo per robot mobili: l'angolo di vista deve essere più ampio. Le squadre partecipanti alla RoboCup 97 incontrarono diversi problemi con un sistema ottico a CCD montato sulla parte anteriore dei robot. Nel 1998 la maggior parte delle squadre fece uso di lenti grandangolari o di camere mobili, in modo che i robot potessero percepire l'ambiente senza dover muovere il corpo. Questo sistema permette ai robot di vedere a 360 gradi, al prezzo di una risoluzione inferiore in una specifica area. Un tipico punto morto nella RoboCup si ha quando due robot si scontrano in modo che le videocamere a bordo non individuino l'altro robot.

Uno dei problemi emergenti della ricerca può essere illustrato considerando i diversi aspetti dell'apprendimento. Per avere successo nella RoboCup, ogni giocatore deve apprendere gli aspetti tecnici, il gruppo deve imparare il gioco di squadra e un allenatore (un programma di addestramento) può dover imparare l'attitudine al comando. Il gioco di squadra è categorizzato in due tipi: il gioco locale - come far correre il pallone tra i giocatori - e il gioco globale, che è la strategia generale della disposizione in campo. Attualmente le categorie per robot reali sono focalizzate principalmente sulle capacità del singolo giocatore, mentre quella software si dedica ai problemi del gioco di squadra. Prima della gara, per l'addestramento i giocatori possono sfruttare tutto il tempo che si vuole, ma se una squadra deve adeguarsi alla strategia avversaria i giocatori devono poter apprendere durante la partita, in tempi dell'ordine di 5-10 minuti.

La natura della RoboCup la rende il terreno ideale per corsi di robotica e intelligenza artificiale orientati al progetto. Si sta inoltre mettendo a punto una competizione minore che prende il nome di RoboCup Jr., più adatta per l'istruzione sul mondo della robotica. La RoboCup Jr. userà robot meno costosi, e saranno stabiliti obiettivi più semplici di quelli di alto livello imposti per la RoboCup vera e propria.