Projeto de Iniciação Científica “Desenvolvimento de Robôs Autônomos” e participação da Mauá em Competições de Robótica

A Escola de Engenharia Mauá, do Centro Universitário do Instituto Mauá de Tecnologia, participa de várias competições de robótica estudantis. Dentre elas podemos destacar:
- competições do IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) que envolvem competições nacionais (Competição Brasileira de Robótica para Estudantes) e internacionais (Competição Latino-Americana de Robótica para Estudantes);
- competições da RoboCup;
- competição Desafio Inteligente;
- guerra de robôs.
Competições do IEEE e RoboCup
As competições do IEEE nacionais e as competições da RoboCup são geralmente simultâneas e envolvem as seguintes categorias de competição:

• Futebol de Robôs (Categoria Very Small Robot Soccer);
• Categoria LEGO;
• Categoria de Simulação;
• Categoria Livre

A descrição destas categorias é resumida abaixo:
Na categoria Very Small Robot Soccer,os estudantes disputam partidas de futebol de robôs testando o conhecimento em áreas como programação (alto e baixo nível), visão computacional, integração de sistemas, sistemas de controle em malha fechada, transmissão de dados via radiofreqüência e análise de dispositivos eletromecânicos e microcontrolados. Com o futebol de robôs é possível desenvolver tecnologia em várias áreas da ciência, com destaque para a Inteligência Artificial e Robôtica.
A idéia do futebol de robôs foi introduzida nos anos 90 sendo que a primeira competição oficial realizou-se em Nagoya, no Japão, em 1997. O princípio de funcionamento é simples, conforme descrito a seguir:

• existe uma câmera posicionada acima do campo que coleta imagens do jogo; estas imagens são enviadas a um computador que identifica pela cor a posição dos robôs (inclusive dos robôs adversários) e da bolinha (que deve ser uma bola de golfe laranja);
• após identificadas as posições dos robôs e da bola um programa de estratégia decide sozinho qual a atitude que cada um dos robôs deve tomar; neste programa reside a inteligência do sistema que permite a definição de uma estratégia para fazer gols e com isto ganhar o jogo;
• a estratégia resulta em comandos que são transmitidos aos robôs por um sistema de transmissão de rádio-freqüência similar aos utilizados em aeromodelos;
• os robôs que têm dimensões padronizadas possuem um sistema receptor que converte as ondas de rádio em impulsos elétricos para os motores comandando então a movimentação dos robôs.

A categoria LEGO é uma competição de robótica onde os robô são construídos utilizando os conhecidos blocos e peças LEGO. Como o processo de construção dos robôs é relativamente simples o aluno pode concentrar seus esforços na programação do software de controle, a inteligência do robô. Os robôs LEGO devem ser programados para executar um conjunto de tarefas de forma autônoma, ou seja, sem a interferência humana, além de comunicar-se com um outro robô da equipe para executar as ações de forma sincronizada.
Em cada ano a tarefa que deve ser efetuada pelo robô é diferente. Por exemplo, neste ano o objetivo é controlar dois robôs para efetuar a coleta de lixo hospitalar em uma arena, onde os robôs devem ser comandados de forma sincronizada para permitir o tranporte de uma bandeja coletora. A arena simula uma estação em Marte, e o lixo hospitalar é resultante do tratamento dos pacientes humanos após um acidente com a nave espacial.
Na categoria Simulação 2D, da RoboCup, o objetivo é simular uma partida de futebol de robôs. A competição consiste no desenvolvimento de estratégia para implementar o futebol de robôs utilizando um simulador bidimensional (2D). O programa simula movimentos de uma bola e 11 jogadores e controla um jogo de acordo com as regras. Cada equipe deve desenvolver programas para controlar o movimento de cada robô. O simulador mostra o campo virtual no monitor de vídeo e demostra a movimentação de cada elemento (bolas e robô) conforme a programação feita pelo usuário, que pode desenvolver jogadas, passes e estratégias de defesa e ataque.
Na categoria Livre o objetivo é construir e programar um robô autônomo para desenvolver tarefas automaticamente, sem nenhuma interferência humana. As regras da competição mudam a cada ano. Neste ano o objetivo é programar os robôs para construir a torre mais alta em mínimo tempo utilizando blocos de um determinado tamanho. O robô é projetado e construído, partindo do zero, incluindo sistema de movimentação, sistema de coleta e seleção automática, baterias e circuitos eletrônicos, além de inteligência artificial, introduzida através da programação de um chip (microcontrolador) inserido no robô.

Desafio Inteligente
Nesta competição as regras mudam a cada ano, mas de um modo geral o objetivo é construir robôs que se movimentam de forma autônoma e executam um conjunto de tarefas sem qualquer intervenção humana.
Em 2005 a competição simulava a competição entre dois fazendeiros vizinhos onde os robôs foram construídos para invadir a fazenda do inimigo, retirar ovelhas do cercado (representadas por bolas brancas com dimensões definidas) e colocar lobos para devorar as ovelhas restantes (os lobos eram representados por bolas pretas com menores dimensões).
Em 2006 a competição tem como meta construir robôs que consigam se locomover de forma autônoma num labirinto, localizar balões aleatoriamente distribuídos e encontrar a saída do labirinto no menor tempo possível.

Tel: 4239-3043
E-mail: alessandra.coelho@maua.br