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BRASIL:Campeão Mundial da ROBOCUP

Considerada a copa mundial de robôs, a RoboCup surgiu no final da década de 90, e seu objetivo é produzir uma seleção de robôs jogadores de futebol, que futuramente jogue contra a seleção campeã do mundo. Considerando que os melhores robôs humanoides ainda não existiam, este foi um objetivo bem ousado.

A RoboCup é modelada em dois grandes grupos que se diferenciam pelo nível escolar, sendo o universitário, chamado de Major, e o nível com alunos desde ensino fundamental até ensino médio, chamado de Junior. Na mesma competição existem as etapas nacionais e internacionais, sendo necessário conquistar na etapa nacional, uma vaga para ter direito de participar da internacional. Este formato proporciona todo ano uma troca de informações importante para formação acadêmica e profissional dos estudantes.

Em 2006 o Brasil registrou sua primeira participação oficial na RoboCup, evento surpreendente se contarmos que até hoje a robótica continua sendo uma área pouco praticada pelos brasileiros. Mas mesmo começando em 2006, o evento só tomou grandes proporções quatro anos depois, com muita garra dos participantes.

Uma das primeiras equipes a vir entrar no cenário brasileiro e internacional da RoboCup surgiu na Comphaus, que participou da sua primeira edição internacional em 2009, e desde então não parou mais de nos representar mundo afora. E mesmo entrando num campeonato bem desconhecido, já em 2009 a Comphaus, com a equipe Hipérion, trouxe para o Brasil a premiação do SuperTeam e de melhor programação, na categoria de dança.

Mais surpreendente após cada campeonato são as experiências adquiridas. E foi aproveitando todas as oportunidade que os integrantes, Wallace Souza e Renato Ferreira, da equipe Hipérion, orientados por Luis Rogério e Ricardo Hahn, levaram a Comphaus ao topo da RoboCup internacional em 2011 na Turquia, foram a primeira equipe brasileira a ganhar o prêmio de campeã da RoboCup Junior na categoria resgate, tornando-se também a única equipe brasileira a chegar ao topo da RoboCup, ganhando o principal prêmio em sua categoria. Pra conferir o belo resultado da equipe em 2011 é só acessar o link a seguir: (http://www.robocup2011.org/en/content.asp?PID={56FB3757-2D1A-4360-AA22-C922A56F5948}&PageFn=Results).

Experiências como esta vivida pela Hipérion não podemos deixar passar, ou melhor, temos que adquirir o máximo possível. E para reviver um pouco dessa experiência os integrantes Wallace e Renato, nos privilegiaram com a entrevista que podemos conferir logo abaixo.

 

– Considerando os vários outros projetos que fizeram, quanto o resgate de 2011 foi especial e o quanto vocês se esforçaram pra fazer este projeto?

Renato: Eu diria que foi especial por dois pontos. Primeiro, porque conseguimos juntar, na nossa equipe, habilidades não só diferentes como complementares, o que possibilitou que chegássemos a uma solução mais completa e a um processo de trabalho bem eficiente. Segundo, porque foi um projeto muito inovador, no sentido de resolver o desafio com estratégias alternativas e, aliado a isso, de ter sido um robô construído com um material (VEX) que não costuma ser aplicado ao desafio do Resgate.

 Justamente para atingir esses diferenciais, nos esforçamos bastante, trabalhando por muito tempo e rotineiramente refazendo soluções que podiam ser otimizadas até chegar ao projeto final que, na verdade, continuou sendo melhorado em todos os dias do campeonato. 

Wallace: Com certeza, de todos os projetos que executei até 2011, o desafio de resgate foi o que mais demandou de recursos e conhecimentos computacionais. Mesmo sendo um desafio minimalista ele exige muito dos projetistas. Novos mecanismos foram introduzidos para a resolução do problema. Sem dúvida foi um desafio bastante especial e importante para a minha formação. Pude participar de uma competição de alto nível. Nossa equipe era forte e tive a oportunidade de trabalhar com gente muito boa tanto em aspectos técnicos como pessoais.

 

– Vocês passaram a ver a competição diferente depois de ganhar a premiação? Como?

Renato: Acho que sim. Se, por um lado, antes a competição e, principalmente, o primeiro lugar era algo distante, como que inalcançável, que depois passou a ser algo que entendo como uma possibilidade, também foi possível ver a magnitude do trabalho necessário para se atingir esse resultado, bem como toda uma conjunção de fatores que, muitas vezes, vai além de simplesmente nossas habilidades. Assim, apesar de ter se tornado uma possibilidade concreta e provada ganhar, acho que a experiência me mostrou, em igual intensidade, o quão improvável esse tipo de acontecimento é.

Wallace: As pessoas são movidas por superações, estamos sempre buscando o topo. Ganhar o título de uma das principais categorias da RCJ sem duvida foi motivador. Depois da premiação passei imaginar como poderíamos entrar em categorias mais desafiadoras.

 

 – O que foi mais difícil até ser campeão internacional?

Renato: Provavelmente, a persistência, que pode ser ilustrada em duas situações distintas.

 Antes do evento, seria a persistência e a “coragem” para alterar o projeto e melhorá-lo mesmo quando ele já funciona, de modo a cobrir mais casos ou deixá-lo mais eficiente. Isso requer muito empenho, pois é fácil ignorar os testes mais patológicos e se manter com uma solução apenas razoável.

 Já no evento, existe a questão da persistência e da resistência física e mental mesmo; depois de alguns dias, é necessária muita disciplina para continuar indo dormir tarde e acordando cedo para melhorar o projeto, corrigir erros, analisar os desafios do dia, etc. É esgotante, mas necessário para resultados competitivos. Como o desafio não é 100% conhecido, não existe projeto 100% pronto. 

Wallace: O mais difícil foi ser criativo para implementar funcionalidades que refletissem em um diferencial no nosso robô. Por conta de limitação de recursos. Ao invés de acelerômetros usamos um pêndulo com um sensor de toque, a garra possuía um mecanismo diferenciado para nunca tomar a lata. A disposição dos sensores para detecto da linha foi elaborada para facilitar a detecção de curvas.

 

 – Vocês acham que ajudaram a robótica brasileira em algum aspecto?

Renato: Indiretamente, sim. Não só essa participação em particular, mas também todos os anos de trabalho com outras pessoas incríveis, certamente colaboraram para esse “ecossistema” que se forma entre os jovens estudiosos de tecnologia que, no futuro, constituirão o corpo brasileiro de robótica e de outras áreas parentes.

Wallace: Sem duvida sim, ainda mais se nossos resultados forem mais bem divulgados. Se a informação chegar, outros brasileiros verão que somos capazes, que um ramo tão sofisticado da tecnologia pode ser dominado por nós. Nosso resultado foi inédito e não tenho duvida que pode ser inspirador. Quando esse universo que é a robótica e suas competições estiverem mais difundidos acredito que se lembrarão desse começo.

 

– O que foi fundamental para a equipe Hipérion vencer?

Renato: Além dos pontos já mencionados, algo que certamente foi fundamental foi a herança que tivemos de projetos e experiências passadas. Além da nossa própria bagagem, acumulada com outras equipes e eventos, nossa abordagem foi inspirada por um projeto criado em 2010 para o mesmo desafio. Sem tais referências e experiências, teria sido muito difícil criar algo “correto” a partir do zero.

Wallace: Sem sombra de duvidas a garra dos competidores. A competição foi tensa do começo ao fim, ao coisas não deram muito certo em um primeiro momento. A superação ocorreu antes e durante a competição. Sem a dedicação de todos os membros, madrugadas mal dormidas para consertar bugs e dedicação plena nós não teríamos alcançado esse resultado.

 

 – Na opinião de vocês o que falta para o Brasil conquistar melhores resultados?

Renato: Maior diversidade e alcance no estudo e na prática da robótica e da computação. Podemos ter equipes muito dedicadas e alunos excepcionalmente talentosos, mas não se compete com países com três, cinco, dez vezes o “pool” de participantes.

 Com a popularização das competições e da robótica como parte do currículo escolar, sou otimista em relação a essa questão. Também é importante ressaltar que mesmo os resultados em competições não devem ser o objetivo final, e sim um indicador importante para outras variáveis, como a qualidade da nossa educação e a nossa preparação para a formação de mão-de-obra qualificada, tanto para o mercado quanto para a academia.

Wallace: Maior divulgação, mais investimentos e estimulo interno. Precisamos de competições nacionais incentivando a formação de equipes. Isso fará com que as que se destacarem tenham dito bastante experiência já dentro de seu país. Nosso resultado mostra claramente que somos capazes, mas infelizmente a realidade técnica de outros países é superior a nossa. Até mesmo países com condições de renda muito inferiores.

 

 – Se vocês pudessem dar uma dica para as equipes brasileiras qual seria?

Renato: Ser persistente, utilizar conhecimentos e experiências passadas de maneira, inteligente, e encarar cada competição como uma possibilidade de aprendizado. Acho que hoje o nível da competição brasileira já está maior do que nos anos em que participei, o que significa que focar apenas nos resultados será cada vez mais improdutivo. Focar no aprendizado, entretanto, só pode trazer vantagens, e é o que eu recomendaria.

Wallace: Acreditar em seu trabalho, mesmo quando parece estar dando tudo errado. Se não tivéssemos sido tão persistentes em 2011 eu não estaria escrevendo esse texto.

A Modelix Robotics é uma empresa com forte atuação na área de robótica educacional, e a muito tempo trabalha dentro e fora das escolas brasileiras, seja executando seus programas educacionais, ou vendendo seus kits para as mais diversas pessoas interessadas em entrar no mundo da robótica. Em 2014 a Modelix contribui mais uma vez para a evolução exponencial que acontece com a robótica dentro do Brasil, dessa vez a Modelix firmou uma parceria com a Comphaus, e juntos montaram um desafio que será disputado dentro do Torneio Juvenil de Robótica (TJR).

Este novo desafio já é um passo e tanto, porém não acaba ai, teremos também um kit de robótica da Modelix, chamado Kit Principal TJR , montado especialmente para o desafio que acontece dentro do TJR. Para conhecer um pouco deste novo kit de Robótica confira a lista de materiais inclusos no kit e posteriormente uma análise.

• 1 Microcontrolador 3.6
• 3 Conectores duplos
• 1 Sensor de toque
• 2 Motores MM6
• 1 Cabo Digital
• 2 LEDs
• 2 Sensores de Luz
• 2 Sensores de Obstáculo
• 1 Controle Remoto
• 1 Cabo USB
• 4 Vigas de 7 Furos
• 4 Vigas de 5 Furos
• 4 Vigas de 4 Furos
• 4 Vigas de 2 Furos
• 8 Engrenagens (Sortidas)
• 2 Cremalheiras
• 52 Barras (sortidas)
• 5 Plataformas Plásticas
• 9 Plataformas Metálicas
• Conjunto de Buchas
• Conjunto de Parafusos, Porcas e Arruelas
• 1 Roda Boba
• 4 Rodas ( dois de cada tamanho)
• 4 Eixos Quadrados
• 12 O’Rings
• 2 Cantoneiras
• 1 Mancal

Como podemos ver é um kit recheado de itens que possibilitam montar diversos tipos de robôs, inclusive robôs para competir o desafio modelix dentro do TJR. Nesses itens listados a cima percebemos a presença de componentes estruturais, como vigas, engrenagens, rodas, eixos e outros, já na parte de controle temos além de um microcontrolador alguns sensores importantes como: os sensores de luz e os sensores de obstáculo. Portanto, com a diversidade de itens apresentados podemos soltar a imaginação e utilizando o microcontrolador e alguns sensores, também presentes no kit, temos controle de tudo.

Programar  o robô também é algo bem interessante nos kits da Modelix Robotics, afinal eles possuem um software super didático chamado Modelix System Pro. O grande diferencial do System Pro são as opções de controle, entre elas temos como controlar o robô em tempo real via computador, programar instruções para o microcontrolador e por último executar simulações de ambientes reais. Com o Modelix System Pro, podemos ir a fundo em cada item do nosso robô, abrindo espaço para aprendermos muito mais.

 

Mesmo com essa análise do kit pode restar algumas dúvidas, então não deixe de acessar neste link a documentação de outro kit com a descrição dos componentes, presentes também no Kit Principal TJR.

 

Se você ficou interessado em adquirir o Kit Principal TJR, é só entrar no TJR Shop através deste link.

 

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Conselho Editorial: Luis Rogério, Lucas Cavalcanti, Renato Ferreira  e Ricardo Hahn.

Gestor Responsável das Edições de 2014: Lucas Cavalcanti.

 

Conhecida por muitos a Arduino é uma plataforma italiana, de projeto aberto (open-source), com intuito de ser barata e facilmente manuseada tanto na hora de criar o software como o hardware, se tornou uma ferramenta essencial para artistas, designers e qualquer pessoa com o objetivo começar a criar algum projeto, seja ele eletrônico ou mecânico.

 

A Arduino na sua maioria trabalha com o microcontrolador da família AVR, porém devido sua expansão no mercado e sua versatilidade para diversos projetos, hoje temos Arduinos até com ARM Cortex, tornando possível utilizar a mesma plataforma com um maior processamento. Mesmo com algumas diferenças devido à arquitetura do microcontrolador, existe compatibilidade com os diversos projetos das primeiras Arduinos.

 

Talvez o fator mais importante e que levou a Arduino a crescer mais que outras plataformas foi a simplicidade na hora programar. Usa-se a linguagem de programação Arduino que foi baseada num framwork para microcontroladores, chamado Wiring, tal linguagem virou tão popular que atualmente diversas outras plataformas a utilizam, e um dos melhores exemplos é a Intel Galileo.

 

A plataforma Galileo veio da Intel, a gigante empresa dos processadores para computador, investiu em um processador 25 vezes melhor que as Arduinos comuns e com arquitetura do famoso Intel Pentium, porém manteve sua compatibilidade de software e design com as placas Arduinos, mostrando como a empresa italiana saiu de um projeto da universidade para conquistar o mundo.

 

Arduino UNO

 

Hoje no site da Arduino (www.arduino.cc), existem 20 tipos diferentes de Arduinos na sua página de produtos e com certeza a mais utilizada é a Arduino UNO, foi a primeira Arduino e grande responsável pelo sucesso da empresa italiana.

 

Como a UNO carrega grandes feitos, é neste modelo da plataforma Arduino que vamos fazer uma análise técnica abaixo. Na plataforma UNO  temos:

Micro controlador	ATmega328
Tensão de operação	5V
Tensão de entrada (recomendada)	7-12V
Tensão de entrada (limites)	6-20V
Pinos digitais	14 (6 dos 14 possui modulação PWM)
Pinos analógicos de entrada	6
Corrente máxima por pino	40 mA
Corrente máxima no pino 3v3	50 mA
Memória flash	32 KB (ATmega328)
SRAM	2 KB (ATmega328)
EEPROM	1 KB (ATmega328)
Frequância do clock	16 MHz

 

Fora essas informações a cima a Arduino possui também suporte para diversos protocolos de comunicação como Serial (TTL), I2C e SPI. Sem falar que em alguns pinos existe a possibilidade de utilizar modulação por largura de pulso (PWM), o que possibilita controlar servos motores.

 

De início podemos dizer que esta simples Arduino, consegue ler e escrever 14 informações em binário através dos seus catorze pinos digitais, consegue também ler 6 informações analógicas, que são convertidas em valores entre 0 e 1024.

 

Por outro lado existem outras 19 plataformas, e é neste momento que surge uma dúvida, qual a diferença entre elas? Bem para tentar esclarecer a diferença entre algumas das Arduinos sem muita complexidade, irei me basear na quantidade de pinos digitais, pinos analógicos e nas funções específicas de cada placa na tabela abaixo.

 

Arduinos	Nº pinos digitais	Nº pinos analógicos	Função específica
Uno	14	6	Pequenos projetos
Mega2560	54	16	Grandes projetos
Due	54	12	Projeto de alto desempenho
Yún	20	12	Conectar a internet com Linux integrado a placa
Micro	20	12	Projetos compactos
LiLy	9	4	Projeto extremamente pequeno
Robot	16	16	Robô pronto para programar

 

Existem dezenas de placas Arduino, na verdade para quase tudo que queremos fazer existe uma Arduino específica ou uma plataforma baseada em Arduino, com a intenção de tornar os projetos os mais agradáveis e funcionais possíveis. Para mais informações sobre as outras placas Arduinos é só clicar aqui. Também é muito importante lembrar que por ser open-source, qualquer um pode fazer a sua Arduino, ou até mesmo sua versão modificada, porém pesquise bem antes sobre todo o esquemático, pequenos erros podem danificar diversos componentes.

 

É notável que existam outras plataformas não baseadas em Arduino com inúmeras diferenças, porém utilizar a Arduino é algo simples e rápido, tanto que se tornou a plataforma mais utilizada e mais documentada na internet. Se você quer começar algum projeto, e mesmo não sabendo se irá modifica-lo futuramente, a Arduino será a opção perfeita, afinal ela traz diversas versões compatíveis, que permitem alterar o mínimo possível para adequar o seu projeto.

 

Futuramente vamos disponibilizar projetos com Arduinos, explicando desde a eletrônica até o software, então se você quer conhecer mais sobre está plataforma não deixe de seguir o nosso blog e ficar atento as novidades da loja da Comphaus.

 

 

Conselho Editorial: Luis Rogério, Lucas Cavalcanti, Renato Ferreira  e Ricardo Hahn.

Gestor Responsável das Edições de 2014: Lucas Cavalcanti

Com rápido crescimento no mercado o Bioloid Premium é um kit educacional com grande potencial para competições, tem esse nome devido a junção das palavras bio + all + droid = Bioloid, que significa reproduzir todo ser vivo com robô. O kit vem com um rico manual de montagem oferecendo a possibilidade de montar desde um humanoide até uma aranha, passando até por um dinossauro e um cachorro. O grande diferencial de montar um bípede com este kit, é a possibilidade de ter 6 motores em cada perna e mais 3 em cada braço, onde todos são bem articulados e posicionados, tornando possível movimentos incríveis como andar similarmente ao homem, ou virar de ponta cabeça.

Bioloid Premium e seus principais componentes

Os principais itens do kit Bioloid Premium são:

– Controlador CM-530 (ARM Cortex(32bits)) x1.

– AX-12A (Motores Dynamixel) x 18.

– Giroscópio de dois eixos x1.

– Sensor infravermelho de distância (Sharp) x1.

– Sensor infravermelho x2.

– Receptor de infravermelho x1.

– Controle Remoto (RC-100A) x1.

– Módulo de comunicação wireless x1.

– Bateria LiPo (3S, 11,1 V, 1000 mA) x1.

– Fonte e carregador da bateria LiPo x1.

– Chave philips x1.

– Peças estruturais, parafusos, porcas e cabos.

– CD com software de programação x1.

– Revista com primeiros passos x1.

 

Entrando mais afundo nos componentes do kit temos o controlador CM-530, que possibilita programar o seu robô deixando-o em modo autônomo ou controlar através de um controle remoto. Este controlador possui uma grande velocidade de processamento, afinal controlar 18 motores e mais alguns sensores simultaneamente exige muito do controlador.

Nos sensores temos o giroscópio com função de identificar a velocidade de rotação dada pelo robô, porém é utilizado com frequência para identificar quedas, permitindo a correção imediata do posicionamento do robô. Já os sensores de infravermelho servem para identificar obstáculos, ou tonalidades de superfícies, por exemplo: distinção entre preto e branco; entretanto o receptor infravermelho tem apenas a função de receber dados do controle remoto. Outro item a se destacar é a pequena e poderosa bateria, feita de íon-polímero, é a melhor e mais utilizada dentro da robótica e do aeromodelismo, pois durante sua descarga quase não sofre alteração na potência fornecida, por outro lado exige cuidados como não permitir que sua tensão chegue a menos que 3V por célula, o que causaria estrago da mesma e consequentemente da bateria.

Dá pra ver, alguns itens do Bioloid Premium são bem conhecidos, como as baterias LiPo e seus sensores, porém a melhor coisa dentro da caixa deste kit são os motores. Sem dúvida eles fornecem a possibilidade de uma estruturação firme e bem articulada, porém o grande diferencial é sua precisão e torque. Se pensarmos que todo o humanoide pesa em torno de 1.7 Kg, e que em alguns movimentos apenas um motor sustenta toda a estrutura, seria ousado fazer tais movimentos, porém o motor AX-12A tem uma precisão capaz de manter todo o robô em pé e bem articulado. Quando afirmei no inicio do post que podemos utilizar este kit para competições, com certeza são os motores dele que trouxeram tal potencial, e por esta razão iremos ter um post apenas sobre estes motores, explicando melhor seu funcionamento e fornecendo outras maneiras de explora-lo.

 

– Se você ficou com alguma dúvida ou tem interesse em saber um pouco mais sobre o kit não deixe de perguntar nos comentários.

– Se você deseja saber a quantidade exata de itens no kit clique aqui.

– Se você deseja comprar o Bioloid Premium acesse: http://comphaus.com.br/home/?page_id=98

 

Conselho Editorial: Luis Rogério, Lucas Cavalcanti, Renato Ferreira  e Ricardo Hahn.

Gestor Responsável das Edições de 2014: Lucas Cavalcanti.