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A máquina a desafiar o ser humano é o desafio para 2050

24-11-2022 | Pedro Costa

No Euro RoboCup'2022, coorganizado pela UMinho, a equipa feminina do Vitória de Guimarães disputou um jogo com robôs

Disputa da final da liga Middle Size no RobotCup'2013, em Eindhoven, Países Baixos

Fernando Ribeiro é professor do Departamento de Eletrónica Industrial da Escola de Engenharia da UMinho e investigador do Centro Algoritmi, em Guimarães. Recebeu a comenda da Ordem de Instrução Pública, pelo Presidente da República, em 2005

Participação na RoboCup 2006, em Bremen, Alemanha

Participação da UMinho no Robótica’2016, em Bragança

Pormenor de um recinto de futebol robótico

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O Laboratório de Robótica da UMinho e a sua equipa de futebol robótico celebram 25 anos. Conversa com o mentor e professor Fernando Ribeiro.




O Laboratório de Automação e Robótica do Departamento de Eletrónica Industrial da Escola de Engenharia da UMinho (DEI-EEUM) nasceu em 1997 pelo professor e investigador Fernando Ribeiro. É responsável pelos avanços que esta academia tem revelado no futebol robótico e com ampla afirmação no mundo.
 
O propósito da federação RoboCup – também criada em 1997, quando um computador venceu o campeão mundial de xadrez – é desenvolver investigação em Inteligência Artificial e Robótica, organizando para isso um torneio internacional anual de robótica, com o objetivo de desenvolver no futuro equipas de robôs humanoides totalmente autónomos, capazes de se tornar cada vez mais competitivos. "Quando surgiu este movimento, estabelecemos o propósito de em 2050 termos a equipa campeã do mundo de futebol robótico a vencer a campeã do mundo de futebol de humanos”, lembra o docente. Contudo, graças aos avanços tecnológicos, o responsável crê ser possível antecipar a data desse histórico encontro.
 
O investigador realça, no entanto, que, “mais do que competir, o objetivo deste trabalho é científico”. “Fez-se muita investigação na área dos sensores, dos algoritmos, da estratégia, das comunicações, além de um desenvolvimento enorme na inteligência artificial, entre muitas áreas diferentes, num desafio de grande dimensão”. Para se ter uma ideia, Fernando Ribeiro lembra que os robôs moviam-se no início a velocidades a rondar os vinte centímetros por segundo, mas hoje conseguem performances de quatro metros por segundo. A precisão do remate e do passe também são impressionantes, na ordem do centímetro.
 
O RoboCup consiste em várias ligas, como a Liga Júnior para jovens até aos 19 anos e várias Ligas Major, que tem robôs com pernas – ainda algo lentos – e robôs com rodas de diferentes tamanhos. A UMinho está a competir na principal liga, Middle Size League, com robôs até 80 centímetros de de altura e 80 quilos de peso.
 

O futebol robótico na UMinho
 
O futebol robótico na UMinho surge na sequência do seu papel pioneiro nesta área. Atualmente, a equipa participa em várias provas, tendo vencido a “Open League SuperTeam Junior” na RoboCup 2015 e em Simulação 3D na Euro RoboCup pela equipa FC Portugal (universidades do Minho, Porto e Aveiro), entre outras.
 
“O desafio é científico”, reforça Fernando Ribeiro, pois nas provas “desenvolve-se inúmeros algoritmos para resolver pequenos problemas”. Hoje é comum o uso de rodas omnidirecionais que permitem uma deslocação dos robôs de forma mais célere e com recurso a menos manobras. Também no capítulo do remate a evolução foi notória. “Na UMinho, fomos pioneiros na primeira versão do dispositivo de chuto, que é usado pelas equipas de todo o mundo”, revela o responsável. “As equipas usavam uma técnica com pressão de ar e desenvolvemos um dispositivo com um eletro-íman, que controla um embolo que consegue chutos de uma baliza para a outra, por exemplo”, descreve.
 
Nos algoritmos de localização, a UMinho também fez um trabalho importante, pois, com uma precisão de cinco centímetros, é possível localizar onde o robô está no campo, usando apenas a visão dos robôs por distância às linhas dentro do campo. Além disso, os robôs comunicam entre si por rede sem fios e é possível que, quando não se vejam, enviem a sua posição uns aos outros, promovendo uma estratégia de cooperação obrigatória em contexto de jogo.
 

As competições
 
O RoboCup tem uma estrutura com um comité técnico de seis elementos para cada liga, que define as regras ano após ano. “A ideia é ir aproximando as regras da robótica às do futebol dos humanos”, clarifica Fernando Ribeiro. Há ainda o comité de organização, que vai mudando todos os anos, sendo este responsável pela competição em Bordéus (França) e o comité executivo, composto por três a quatro pessoas, que define os desafios "dos próximos cinco anos".
 
Por fim, duas dezenas de pessoas constituem o board de trustees (inclui Fernando Ribeiro), que toma as decisões estratégicas a longo prazo, desde o planeamento financeiro ao científico, passando pelas organizações de eventos e pelo desenvolvimento de novas ligas. Fator curioso é este grupo já realizar uma espécie de jogo anual “amistoso” contra a equipa campeã do mundo de futebol robótico. “Embora ainda ganhemos, porque ainda temos uma precisão de passe muito melhor, o grau de dificuldade tem crescido, dada a evolução dos robôs", confessa Fernando Ribeiro.
 
O RoboCup já ocorreu uma vez em Portugal (Lisboa'2004). Há também campeonatos europeus desde 2018, tendo a 3ª Euro RoboCup sido em junho de 2022, no Pavilhão Multiusos de Guimarães e coordenada por Fernando Ribeiro. Os campeonatos nacionais também são anuais, tendo já sido organizados na UMinho por três ocasiões (2001, 2006, 2012) e este ano foi em Tomar. A UMinho promove ainda a RoboParty, a número 1 do mundo em robótica educacional, que assinalará a 15ª edição (sempre em Guimarães) em março de 2023, tendo ainda havido edições paralelas em Lisboa, Brasil, Alemanha, Canadá e Dinamarca.