ThunderVolt

Já ouviu falar de futebol de robôs? Esse é o princípio da categoria VSSS, Very Small Size Soccer, na qual dois times disputam para ver quem marca a maior quantidade de gols, sendo tudo feito autonomamente! Um time é composto por três robôs, cada um com dimensões máximas de 75mm x 75mm x 75mm. A partida é disputada em um campo preto com marcações em branco e é composta por 2 períodos iguais, cada qual com 5 minutos, com um intervalo de meio tempo de 10 minutos.

O ThunderVolt é um time da categoria VSSS que conta com quatro robôs: Alan, Dorothy, Grace e Alex. Cada um deles foi inspirado em uma figura da ciência, da engenharia, sendo os homenageados, respectivamente, Alan Turing, Dorothy Vaughan, Grace Hopper e Alessandro Volta. Cada robô possui estrutura mecânica e eletrônica inteiramente projetadas pela equipe. A base da estrutura mecânica foi feita com impressão 3D, garantindo praticidade na fabricação. A eletrônica foi feita utilizando um microcontrolador da STMicroelectronics e a placa foi confeccionada pela Micropress Circuitos Impressos.

Para fazer o controle dos robôs autonomamente é necessário, primeiramente, receber um feedback das posições e velocidades momentâneas dos robôs em cada instante da partida e, para isso, foi desenvolvido um sistema de visão computacional, utilizando a biblioteca OpenCV e uma câmera de taxa nominal de quadros por segundo máxima de 260 FPS.

Uma vez obtidas as informações do campo com a câmera, foi necessário desenvolver uma central que recebesse e processasse essas informações, para assim calcular a melhor ação para cada robô. Para isso foi utilizado ROS, Robot Operating System, um metassistema operacional, de código livre, que fornece um conjunto de bibliotecas e ferramentas para o desenvolvimento de aplicações de robótica. Com isso foi possível desenvolver um simulador para validar boa parte do projeto sem a necessidade de tantos testes físicos.

Por fim, a comunicação entre a central e os robôs é feita por radiofrequência com o módulo nRF24L01. Para utilizá-lo em conjunto com os microcontroladores da STMicroelectronics, foi desenvolvida uma biblioteca, a qual foi disponibilizada no GitHub da equipe.

O projeto encontra-se em constante desenvolvimento, visando aprimorar seus algoritmos de controle e de escolha de estratégias de jogo.