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Sensorização e percepção de multi-agentes robóticos jogadores de futebol Departamento de Electrónica Industrial Escola de Engenharia, Universidade do Minho,

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Apresentação em tema: "Sensorização e percepção de multi-agentes robóticos jogadores de futebol Departamento de Electrónica Industrial Escola de Engenharia, Universidade do Minho,"— Transcrição da apresentação:

1 Sensorização e percepção de multi-agentes robóticos jogadores de futebol Departamento de Electrónica Industrial Escola de Engenharia, Universidade do Minho, Guimarães, PORTUGAL

2 RoboCup e suas modalidades Regras Robôs da Universidade do Minho Descrição mecânica e informática Estratégia Software Demonstrações Índice

3 Iniciativa RoboCup Até ao ano 2050, construir uma equipa de robôs futebolistas autónomos (humanóides), capaz de ganhar à equipa campeã do mundo de humanos.

4 Ideia, Objectivos, regras iniciais 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 Historial

5 Robôs médios Robôs pequenos Cães da Sony Humanóides Júnior (Futebol e dança) Simulação Salvamentos Simulação de Salvamentos Modalidades de Futebol no RoboCup

6 80 cm 50 cm 80 Kg Modalidade / Robôs médios

7 Modalidade / Robôs pequenos

8 Modalidade / Cães da Sony

9 Modalidade / Robôs Humanóides

10 Modalidade / Júnior

11 Modalidade / Simulação

12 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 Regras 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

13 Equipa MINHO Surgiu em 1998 Alunos do DEI Extra-curricular Patrocínios Completamente desenvolvido in-house Participações

14 Solução Mecânica / Robô completo

15 Solução Mecânica / Motorização Rodas omnidireccionais

16 Solução Mecânica / Motorização

17 Solução Mecânica / Controlo da Bola

18 Chuto magnético / Força -> Energia

19 Solução Mecânica / Chuto

20 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

21 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)

22 Sistema de Software CONFIG.geral geometrias.c CONFIG.font CONFIG.rede Livrarias Básicas CONFIG.hardware Hardware.c Aplicações - Nível 1 Video.c CONFIG.cores Cores.c CONFIG.sensores Sensores.c CONFIG.jogo Jogo.c Monitor.c Aplicações - Nível 2Aplicações - Nível 3 CONFIG.hardware HardwareSimples.c geral.c font.c rede.c filtros.c

23 Sistema de visão Espelho Esférico Câmara analógica Imagem vista pela câmara

24 Sistema de visão

25 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

26 Visão / filtros

27 Visão

28 Estratégia / Atacante direccao=(K 1 *((bola x -baliza x )/90)*(distancia*K 2 )); velocidade=75.0+(110.0-bola y )*(1.0+abs((bola x -baliza x )/180.0)); Robo sempre de frente para a bola (vel. Angular)

29 Visão / Jogo

30 Estratégia / Guarda-Redes direccao_Y=((POSY_GR-dist_baliza)/(20/RAPIDEZ)); direccao_X=(media_esq-media_dir)*(2*RAPIDEZ); velocidade=(abs(direccao_X)+abs(direccao_Y))/2 SEM BOLA direccao_Y=((POSY_GR-dist_baliza)/4); COM BOLA direccao_X=((bola x -180)*4); direccao=180-(atan2(-direccao_X, direccao_Y);

31 Estratégia / Defesa Idêntico ao guarda-redes

32 1 Guarda-redes 1 Defesa 2 Atacantes (nesta ordem…) Estratégia / Equipa completa

33 Rede TCP/IP (sem fios) Monitor Equipa - Comunicação

34 Monitor

35

36 Hardware

37 Localização Triangulação largura comprimento Distancia Azul Distancia Amarela

38 Vídeo (Trailer)

39 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 Conclusões

40 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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