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Sensorização e percepção de multi-agentes robóticos jogadores de futebol
Departamento de Electrónica Industrial Escola de Engenharia, Universidade do Minho, Guimarães, PORTUGAL
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Índice RoboCup e suas modalidades Regras
Robôs da Universidade do Minho Descrição mecânica e informática Estratégia Software Demonstrações
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Iniciativa RoboCup http://www.robocup.org
Até ao ano 2050, construir uma equipa de robôs futebolistas autónomos (humanóides), capaz de ganhar à equipa campeã do mundo de humanos.
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Historial 1993 - Ideia, Objectivos, regras iniciais Edições
desenvolver uma equipa de robôs futebolistas que joguem tão bem como os humanos. Edições Nagoya, Japão Paris, França Estocolmo, Suécia Amsterdão, Holanda (Europeu) Sydney, Austrália Seattle, EUA Fukuoka, Japão Pádua, Itália Portugal
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Modalidades de Futebol no RoboCup
Robôs médios Robôs pequenos Cães da Sony Humanóides Júnior (Futebol e dança) Simulação Salvamentos Simulação de Salvamentos
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Modalidade / Robôs médios
80 Kg 80 cm 50 cm
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Modalidade / Robôs pequenos
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Modalidade / Cães da Sony
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Modalidade / Robôs Humanóides
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Modalidade / Júnior
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Modalidade / Simulação
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Regras Regras idênticas às do futebol humano, com adaptações
Campo - 12 x 8 m Cada equipa – 4-6 robôs (um guarda redes) O jogo é feito numa base de cores Robôs PRETOS, com uma marca colorida Cilindros no canto com sequência de 3 cores Duração do jogo - 2 x 10 minutos, (15 min intervalo) Robôs completamente autónomos, não devem colidir com os adversários e devem marcar o maior número de golos Baliza A Baliza B Equipa A Equipa B Robôs
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Equipa MINHO Surgiu em 1998 Alunos do DEI Extra-curricular Patrocínios
Completamente desenvolvido in-house Participações
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Solução Mecânica / Robô completo
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Solução Mecânica / Motorização
Rodas omnidireccionais
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Solução Mecânica / Motorização
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Solução Mecânica / Controlo da Bola
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Chuto magnético / Força -> Energia
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Solução Mecânica / Chuto
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COMPUTADOR Motherboard: VIA EPIA M 933 mini-itx
Microprocessador: Baixo consumo (VIA C3 933MHz) RAM: 256MB (266MHz velocidade) Disco: FLASH 256Mb 1 Slot PCI expansível a 2 (placa captura + placa rede) Rede sem fios: ACX100, IEEE b, 11Mbps Memória não volátil: 256Mb IDE memoria flash Fonte de Alimentação: 50W ATX 12V 1 Bateria 12V / 7Ah para o PC 3 Baterias 12V / 7Ah para motores/chuto/electrónica
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Ambiente programação Linux Mandrake 9 Linguagem C (compilador gcc)
LIB: vga, m, pthread, msock svgalib / memória linear Software escrito por nós (≈3000 linhas) Cerca de 14 fps (50 sem processamento)
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Sistema de Software Livrarias Básicas Aplicações - Nível 1
CONFIG.geral geral.c CONFIG.hardware Hardware.c CONFIG.font font.c CONFIG.hardware HardwareSimples.c CONFIG.rede rede.c filtros.c geometrias.c Aplicações - Nível 2 Aplicações - Nível 3 Video.c CONFIG.jogo Jogo.c CONFIG.cores Cores.c Monitor.c CONFIG.sensores Sensores.c
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Sistema de visão Espelho Esférico Câmara analógica
Imagem vista pela câmara
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Sistema de visão
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Visão Xi0, Yi0 - coordenadas do centro da imagem
α - angulo do pixel / eixo central radius - distancia do pixel ao centro da imagem Xf, Yf - coordenadas Cartesianas finais
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Visão / filtros
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Visão
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Estratégia / Atacante Robo sempre de frente para a bola (vel. Angular) direccao=(K1*((bolax-balizax)/90)*(distancia*K2)); velocidade=75.0+(110.0-bolay)*(1.0+abs((bolax-balizax)/180.0));
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Visão / Jogo
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Estratégia / Guarda-Redes
COM BOLA direccao_X=((bolax-180)*4); direccao_Y=((POSY_GR-dist_baliza)/4); direccao=180-(atan2(-direccao_X, direccao_Y); SEM BOLA direccao_Y=((POSY_GR-dist_baliza)/(20/RAPIDEZ)); direccao_X=(media_esq-media_dir)*(2*RAPIDEZ); velocidade=(abs(direccao_X)+abs(direccao_Y))/2
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Idêntico ao guarda-redes
Estratégia / Defesa Idêntico ao guarda-redes
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Estratégia / Equipa completa
1 Guarda-redes 1 Defesa 2 Atacantes (nesta ordem…)
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Equipa - Comunicação Rede TCP/IP (sem fios) Monitor
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Monitor
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Monitor
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Hardware
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Localização Triangulação largura Distancia Azul Distancia Amarela
comprimento Triangulação
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Vídeo (Trailer)
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Conclusões Projecto não apenas de investigação mas de ensino
Objectivos são científicos Área Multi-disciplinar (informática, electrónica, mecânica) Cooperação Sistema de Visão é muito importante Distorção da imagem (espelho) não é problema Fiabilidade do Hardware Beleza do jogo é importante Optimização do software é MUITO importante
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Sensorização e percepção de multi-agentes robóticos jogadores de futebol
Departamento de Electrónica Industrial Escola de Engenharia, Universidade do Minho, Guimarães, PORTUGAL
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