Em competição latino-americana, robôs de pequeno porte conquistaram o primeiro lugar jogando futebol; já os que foram desenvolvidos para aplicações domésticas se consagraram vice-campeões.

Unir duas paixões em um mesmo campo: robôs e futebol. Esse é um dos desafios dos estudantes da USP, em São Carlos, que participam do grupo Warthog Robotics. Vinculado ao Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação (ICMC) da USP, à Escola de Engenharia de São Carlos (EESC) e ao Centro de Robótica de São Carlos (CRob), o grupo se consagrou pela segunda vez como campeão latino-americano no futebol de robôs de pequeno porte (small size). Além de conquistar o primeiro lugar na modalidade small size, ficaram na quarta colocação na categoria para robôs de muito pequeno porte (very small size) e também mostraram que são bons de bola em outro campo desafiador: o das aplicações domésticas (@Home), na qual foram vice-campeões.

As conquistas foram obtidas durante o Robótica 2018, o maior evento de robótica da América Latina, que englobou diversas competições, mostras, workshops e simpósios científicos realizados de 6 a 10 de novembro no Centro de Convenções de João Pessoa, na Paraíba. “Os resultados são, certamente, fruto da dedicação e do entrosamento dos estudantes que participaram das competições nas três categorias. Na @Home, que é considerada uma das mais desafiadoras, melhoramos nossa pontuação e conseguimos realizar a maioria das provas, o que demonstra um aprimoramento nas pesquisas desenvolvidas na área de interação humano-robô”, destaca Roseli Romero, professora do ICMC que coordena o Warthog Robotics.

Um dos diretores do grupo, Adam Moreira, revela que três dos sete artigos científicos submetidos por integrantes do Warthog ao XV Simpósio Latino-americano de Robótica (LARS) tratavam de assuntos diretamente ligados à categoria @Home: “Isso também mostra que o grupo tem avançado na produção de novos conhecimentos”.

Já o diretor geral do grupo, Rafael Lang, ressalta que o Warthog tem conseguido se manter como uma das principais equipes de desenvolvimento de robôs do Brasil: “Desde 2009, estamos no pódio em pelo menos uma das categorias da competição Latino-Americana de Robótica. Além disso, temos conseguido abrir novas frentes de atuação, como a @Home, e disputar em alto nível.”

Doutorando na EESC e professor do Instituto Federal de São Paulo no campus São Carlos, Lang explica que os bons resultados do grupo ao longo do tempo têm sido conquistados devido ao trabalho de muita gente. “A organização é um dos fatores principais para manter a competência de uma equipe multidisciplinar como o Warthog, que envolve alunos de quase todos os cursos do campus da USP em São Carlos. A equipe é sempre renovada, o que permite ao time estar sempre capacitado para desenvolver novas tecnologias e aprimorar os projetos já existentes”, explica o doutorando.

Categorias – Na categoria small size, os times contam com seis robôs cada, um goleiro e mais cinco na linha, que disputam a partida de forma autônoma, ou seja, sem nenhuma intervenção humana. De acordo com Adam Moreira, que é doutorando do ICMC, para construir um robô capaz de jogar futebol sem precisar usar um controle remoto, é preciso levar em conta aspectos mecânicos, eletrônicos e computacionais.

Toda a estrutura do robô, o tamanho que terá, onde ele precisará ser furado, como serão as rodas, o motor, a bateria, o dispositivo de chute, entre diversos outros detalhes são definições que ficam a cargo dos responsáveis pela parte mecânica. Já quem cuida da eletrônica decide quantas placas de circuito ele possuirá, quais componentes serão colocados nessa placa, como será seu microcontrolador e deve compreender também quanta energia será necessária para executar suas tarefas e fazê-lo andar de forma adequada e na velocidade desejada.

Há, ainda, os especialistas do campo computacional. São eles que farão o robô compreender as informações captadas pela câmera que fica no alto do campo de futebol, superando desafios como a falta ou o excesso de iluminação no local. Nesse time, entra também a área de inteligência artificial. São os algoritmos dessa área – as sequências de comandos passadas para o computador a fim de definir uma tarefa – que farão o robô tomar as decisões certas em campo. “A visão computacional possibilita ao robô ter a visão completa do jogo, enxergar onde está a bola e como estão posicionados os adversários e os colegas de time. Já os algoritmos que criamos vão fazê-lo decidir chutar a bola para o gol ou repassá-la a um companheiro”, explica Moreira.

O que muda na categoria da competição voltada a robôs muito pequenos (very small size) é que, devido ao tamanho reduzido, a complexidade da máquina é menor: não há dispositivo de chute nem de drible, existem apenas duas rodinhas e uma placa eletrônica.

Quanto à categoria @Home, o objetivo é estimular o desenvolvimento de serviços e tecnologia de robôs assistivos que possam ter alta relevância para futuras aplicações domésticas pessoais. Na competição, há um conjunto de testes que são realizados para avaliar as habilidades e o desempenho dos robôs em tarefas como reconhecer objetos, mencionando seus respectivos nomes, pegar esses objetos e reposicioná-los, seguir uma pessoa, reconhecer uma determinada pessoa no meio de outras, andar pelo ambiente desviando de obstáculos, tais como cadeiras e sofás, por exemplo.

Tese premiada – Outra conquista comemorada pela professora Roseli Romero foi obtida pela tese Integração de sistemas cognitivo e robótico por meio de uma ontologia para modelar a percepção do ambiente. Defendida por Helio Azevedo no ICMC sob orientação de Roseli, o trabalho foi um dos destaques do Workshop de Teses e Dissertações em Robótica (WTDR) e conquistou o segundo lugar no concurso de teses e dissertações em Robótica (CTDR), ambos realizados em João Pessoa durante o Robótica 2018.

O objetivo do workshop é viabilizar uma maior integração de alunos de pós-graduação com professores e pesquisadores que atuam na área, contribuindo para aumentar a visibilidade dos trabalhos realizados na academia junto à própria comunidade acadêmico-científica e à comunidade industrial.

Funcionário do Centro de Tecnologia da Informação Renato Archer (CTI), em Campinas, Azevedo é um dos autores, em conjunto com José Pedro Belo e Roseli Romero, do artigo OntPercept: a perception ontology for robotic systems. O trabalho foi reconhecido como um dos 16 melhores artigos apresentados no XV LARS e os autores foram convidados para submeter uma versão estendida no Journal of Intelligent & Robotics Systems da Springer.

*Credito da imagem: Henrique Megid - Warthog Robotics