Departamento de Electrónica Industrial

Apresentação em tema: "Departamento de Electrónica Industrial"— 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 Índice RoboCup e suas modalidades Regras
Robôs da Universidade do Minho Descrição mecânica e informática Estratégia Software Demonstrações

3 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.

4 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

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

6 Modalidade / Robôs médios
80 Kg 80 cm 50 cm

7 Modalidade / Robôs pequenos

8 Modalidade / Cães da Sony

9 Modalidade / Robôs Humanóides

10 Modalidade / Júnior

11 Modalidade / Simulação

12 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

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 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

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 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));

29 Visão / Jogo

30 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

31 Idêntico ao guarda-redes
Estratégia / Defesa Idêntico ao guarda-redes

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

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

34 Monitor

35 Monitor

36 Hardware

37 Localização Triangulação largura Distancia Azul Distancia Amarela
comprimento Triangulação

38 Vídeo (Trailer)

39 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

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