29/Jun/06

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Argentina: ¿Por qué fútbol de robots?

El equipo argentino se está preparando para participar de la categoría Simurosot de la FIRA, que se desarrollará en Dortmund, Alemania, del 30 de junio al 3 de julio de 2006.

(Axxón) - Transcribimos una parte del material que hemos hallado en la página web del equipo argentino. No dejen de visitarla: ¡Hay mucho más!

El fútbol de robots es simplemente la aplicación de los estudios vinculados a la robótica situada a un campo sumamente atractivo y con reglas mundialmente conocidas, como es el fútbol. Nuestro objetivo es desarrollar robots que trabajen en equipo, que capten el mundo que los rodea lo más rápidamente posible y con buena precisión, que naveguen por el ambiente en forma veloz, con una misión fundamental: ¡hacer goles en el arco contrario!. Y para no confundirnos con los conocidos programas de fútbol en la PC, nuestro equipo tiene que comportarse en forma absolutamente autónoma. Cuando comienza un partido, somos simple espectadores de lo que pasa. ¡No tenemos ningún joystick a mano!

Esta actividad ha crecido en los últimos diez años en forma considerable, gracias al enorme interés que suscita el problema, y a la utilidad que resulta de la aplicación de los resultados de la investigación del tema en otras áreas. El fútbol de robots presenta un campo de análisis para sistemas de múltiples robots autónomos en un entorno dinámico, con situaciones adversas, que permite la investigación y el desarrollo de algoritmos de comportamiento colaborativo.

Dentro del ámbito del problema, nos encontramos con tres aspectos fundamentales:

Visión: la obtención de información del entorno de juego se realiza mediante una cámara digital que toma imágenes constantemente y que luego son procesadas para la ubicación de los robots y la pelota en el campo de juego. Este problema presenta un conjunto de desafíos como la detección de los objetos, la ubicación de elementos que se hayan perdido en el barrido, optimización de tiempo en el procesamiento de la imagen, etc. Dado que nuestro entorno es simulado, es el mismo simulador el que nos entrega la información de posición y rotación de los robots, y la posición de la pelota.

Física del robot: los robots utilizados para el juego son desarrollados por diversas empresas, o pueden ser desarrollados por los mismos equipos con un conjunto de especificaciones vinculadas con el tamaño, la potencia, el peso, los colores identificatorios y la posibilidad o no de transporte de la pelota. Otro problema fundamental es la comunicación entre el equipo que realiza el procesamiento de la imagen y que determina el comportamiento de los robots, y cada uno de los robots. En nuestro caso, de la misma manera que en el punto a) anterior, ese aspecto lo tenemos resuelto. Nuestra comunicación con los robots simplemente será un conjunto de funciones que nos permiten modificar la velocidad de cada una de las rueditas del robot.

Comportamiento de los robots: en este tema es que nuestro proyecto concentrará su trabajo. Con la información que nos proporciona el simulador (posición XY de los robots propios, ajenos y de la pelota; rotación de los robots propios y ajenos; velocidad de la rueda izquierda y derecha de nuestros robots) debemos ejecutar nuestros algoritmos para determinar qué comportamiento queremos que tengan nuestros robots, y luego, transmitir a cada uno de ellos la nueva velocidad de sus ruedas para que este comportamiento se cumpla. Este problema presenta a su vez varios subproblemas (navegación, comportamiento en equipo, aprendizaje) y que permiten la división de tareas entre diferentes integrantes del grupo de investigación.

Por otra parte, dado que es constante la prueba del equipo contra otros equipos, es deseable que ante cambios de condiciones en el partido, el equipo como un todo, y los robots en forma individual, modifiquen su comportamiento y aprendan de los equipos contrarios y de sus propias virtudes y errores.

Nuestro equipo está programado en Visual C++ 2003, y es simplemente un dll que se carga en el simulador, que determina la conducta de nuestros robots. Esperemos que se comporten como lo hemos planeado… Si no es así, ¿seremos malos técnicos o malos programadores?

Aportado por Eduardo J. Carletti