La robótica representa la cúspide en la trayectoria de desarrollo Tecnológico, es decir, es la disciplina encargada del diseño de herramientas que puedan desempeñar muchas de las labores que actualmente lleva a cabo el ser humano, de manera más eficiente y rápida, o en condiciones y ambientes que al ser humano le serían inaccesibles.
El robot es, considerado de algún modo, como la herramienta más inteligente posible, Sin embargo, el desarrollo de este tipo de sistemas, desde sus inicios ha causado revuelo pues muchas personas piensan que el desarrollo de la automatización, también se traduce en desempleo y en la sustitución de mano de obra humana por autómatas.
El objetivo de esta disciplina, claramente, es desarrollar los diferentes aspectos de un robot funcional: en autonomía e inteligencia propia, su resistencia y capacidad de operatividad, su programación y mecanismos de control.
La robótica futbolística ha causado revuelo desde hace ya varios años incursionándose cada vez más como una categoría más en las competencias de Robótica normalmente todos los equipos que participan en esta categoría son equipos asociados a universidades, los equipos están integrados por personas que investigan y desarrollan el hardware y los algoritmos de juego, y los robots, en cuanto a estos pueden ser robots reales o programas que los simulan, como en un juego electrónico.
Esta categoría, Aunque parece solamente un juego, es una actividad muy importante para el avance de la robótica, una de las razones principales es que el futbol atrae multitudes, lo que a su vez atrae a los anunciantes e inversionistas, algo siempre útil en el medio académico, donde cualquier inversión destinada a la investigación o desarrollo de proyectos es meramente importante, otra razón es porque un robot que juega al futbol tiene que poseer habilidades muy útiles para cualquier robot, es decir el futbol encarna una buena parte de los problemas de la vida diaria que tiene que resolver cualquier robot autónomo.
Terreno de juego…
En cuanto al terreno de juego se tienen dentro del campo jugadores del propio equipo, jugadores del equipo contrario y un balón que hay que perseguir y encajar en la portería del adversario: el buen robot futbolista debe ser capaz de registrar los movimientos de todos estos elementos y usarlos para anticipar los propios, lo que no es nada fácil. Además, esos movimientos propios están guiados por la necesidad de colaborar con los compañeros de equipo con el objetivo de meter goles, lo cual requiere tener en mente una estrategia. Como metáfora de la vida, el futbol no está mal.
Los avances en robótica futbolística se pueden aplicar a otras tareas que exijan movimientos coordinados, colaboración y estrategia en un universo complejo y cambiante, como en actividades de rescate, de construcción, de reparación e incluso en tareas domésticas.
Tipos de Robots Futbolistas.
Los robots que participan en los partidos no son todos iguales.
Existen varias categorías: la de robots parecidos a autos pequeños (Small Size League y Middle Size League), las de robots con forma de humanos (Humanoid League y Standard Platform League) y una de robots simulados en computadora (Simulation League).
Aspectos Técnicos
Un robot futbolista debe poder orientarse y moverse por la cancha, y localizar el balón, trasladarlo, pasarlo y patearlo hacia la portería Uno podría imaginarse a los jugadores de la Robocup como robotitos con piernas, brazos y la camiseta del equipo; pero sólo son así los de la Liga Humanoide.
Construir robots con forma humana, y sobre todo robots que se desplazan por medio de piernas en vez de ruedas, es difícil y costoso. No está al alcance de todos los equipos universitarios. El estilo de jugador más común en este campeonato parece más un carrito que una persona.
El campo de juego es como el de un partido real, aunque más pequeño. El suelo es verde con líneas blancas que delimitan las zonas y hay dos porterías con todo y red. Una valla baja rodea la cancha para que la pelota no se salga del área de juego. El árbitro y sus asistentes son humanos, claro.
En la liga Small Size (tamaño pequeño) los equipos son de cinco jugadores de no más de 18 cm de radio y la pelota es anaranjada y del tamaño de una bola de golf. En la liga Middle Size (tamaño mediano) son hasta 11 robots de entre 30 y 50 cm de diámetro y la pelota es parecida a la del juego real.
Avanzar y retroceder no es difícil para un robot con ruedas. Arrastrar la pelota hacia adelante parece que tampoco (aunque hay que poder ubicarla y conservarla durante el desplazamiento). ¿Pero cómo puede un carrito patear una pelota? Los robots de esta categoría tienen al frente una placa metálica que se extiende para impulsar la pelota como si se le diera una patada.
Mirada de robot
Los humanos vemos con los ojos, pero también con el cerebro: la información visual se procesa de maneras complicadas para darnos información sobre la ubicación de los objetos, sus formas, sus distancias, sus colores, sus movimientos. ¿Cómo ve un robot? No bastaría con ponerle cámaras a manera de ojos, porque éstas sólo detectan la luz y sus variaciones. El robot necesita sensores de movimiento, detectores de sonido y hasta sensores de temperatura, además de un procesador central que reúna esta información y la interprete.
Otro problema es que, además de ubicar a los otros jugadores y predecir sus trayectorias para controlar la suya, el robot futbolista tiene que poder distinguir entre compañeros de equipo y adversarios. Para eso sí sirven las cámaras. En la liga Small Size se usa una única cámara situada en alto para darle al robot una vista panorámica de la cancha. Las imágenes son transmitidas a las computadoras de cada equipo, que se encuentran fuera del campo.
La computadora del equipo procesa las imágenes y le manda a cada jugador instrucciones para realizar el mejor movimiento posible según su ubicación: acercarse a la pelota, llevarla a la portería, chutar a gol, pasarle la pelota a un compañero, evitar a un contrincante. En otras ligas cada robot tiene sus propias cámaras y su propia computadora para ver y decidir la mejor opción de manera autónoma.
Iluminación
La iluminación de la cancha debe ser lo más estable posible para no producirles confusión a los procesadores de los robots. También es importante controlar los colores de los jugadores. Un equipo podría decidir pintar a sus jugadores con líneas y puntitos raros y luego dotarlos de un sistema de percepción visual capaz de procesar el complicado patrón, pero sería injusto para el otro equipo. Por eso hay reglas para los uniformes y parar identificar a los jugadores individuales. En la liga Small Size cada jugador es como una cajita con ruedas y cinco círculos de colores pintados en la parte superior. El círculo central es para el color del equipo (que puede ser azul o amarillo). Los otros colores distinguen a los jugadores, que además deben llevar un número, como los jugadores humanos.
Los equipos necesitan estrategias definidas, además de una alineación: hay robots delanteros y robots defensores; el robot portero es un caso particular por las habilidades que requiere. La estrategia debe contemplar las limitaciones físicas: baterías gastadas, choques, caídas, problemas de iluminación momentáneos, fallas de la comunicación con la computadora central. Al resolver estos problemas futbolísticos los diseñadores de robots desarrollan técnicas, programas y máquinas que serán útiles en la construcción de robots para otras tareas.
Una de las metas, o quizá de los sueños, de los organizadores de la Robocup, es que en el año 2050 el equipo humano ganador de la Copa Mundial se enfrente al mejor equipo de robots futbolistas y pierda. Pero los organizadores no se imaginan a los humanos compitiendo contra cajas con ruedas, sino contra máquinas de forma humana.
¿Qué quiere decir exactamente tener forma humana en el contexto de esta competencia? El reglamento de la Robocup define como jugador humanoide a un robot con dos piernas, dos brazos y una cabeza unidos a un tronco. El robot debe caminar con las piernas y patear la pelota con los pies. Los jugadores son autónomos, con cámaras propias que procesan la información del juego.
Existen tres subligas según el tamaño de los participantes. En la KidSize (infantil) juegan por equipo tres robots de 30 a 60 cm con una pelota del tamaño de una de tenis. En la TeenSize (juvenil) son dos jugadores por equipo (un pateador y un portero) de entre 100 y 120 cm. Y en la AdultSize (adultos) sólo hay dos jugadores, su tamaño alcanza 1.60 m, semejante a la altura de humanos adultos; en el juego primero uno de los robots es pateador y el otro portero, después las posiciones se invierten. En cuanto al peso, el reglamento sólo incluye una restricción y es para los robots de la liga TeenSize: no pueden pesar más de 20 kg. El color de cada robot debe ser negro o gris oscuro y cada uno debe llevar una marca con el color del equipo (magenta o cian) en brazos y piernas.
Cada partido dura dos tiempos de 10 minutos con un intervalo de cinco minutos. Si los jugadores cometen faltas, el árbitro les puede sacar tarjeta amarilla o tarjeta roja. Las faltas en esta competencia pueden ser choques o caídas que hagan caer a otros jugadores. Y si la falta se comete en la zona de ataque el árbitro indicará un penal.
En Japón están creando humanoides muy realistas, con piel sintética y gestos humanos. Como ejemplos se pueden citar la línea Actroid, de la Universidad de Osaka y la empresa Kokoro; y la línea HRP, del Instituto Nacional de Tecnología y Ciencia Avanzada AIST y la empresa Kawada. Estos robots aún no podrían jugar al futbol porque la tecnología todavía no ha avanzado lo suficiente para que se trasladen fácilmente y colaboren con otros robots. Sin embargo, podría ser que en el futuro los humanoides futbolistas empezaran a tener cara y manos y a comunicarse entre ellos (como humanos) para coordinar las jugadas.
La UNAM empezó a competir en la Robocup en 2006, en Bremen, Alemania, en la categoría Senior. Posteriormente, para estimular la participación de alumnos de nivel medio superior, se organizaron talleres de robótica tanto en las preparatorias como en los CCH. Desde el año 2010 son campeones en las categorías Junior.
La emoción del partido
Un partido de futbol de robots es muy emocionante ya que están jugando por sí solos, analizando y tomando sus propias decisiones sin intervención de sus creadores. Algunos partidos son más dinámicos y entretenidos que otros.
Puedes ver muchos partidos y demostraciones si buscas «Robocup» en Youtube.
Fuente
https://concepto.de/robotica/#ixzz7sZpK3K3U
https://concepto.de/robotica/#ixzz7sZ6XlSTZ
https://concepto.de/robotica/#ixzz7sZ5t2syM