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Robotic soccer has appeared recently, promoted by the RoboCup
Federation, as a means to foster advances in autonomous mobile robotics
in general and multi-agent robotics in particular. This initiative has
achieved a considerable success that translates to a growing number of
involved teams worldwide and to an ever improving performance of the
robots.
One of the most technical and scientific challenging features of robotic
soccer, is that the robots face a relatively complex environment with
fast dynamics and must move fast. Hence, real-time computing techniques
become a very helpful tool to help achieving adequate behaviors and
providing appropriate infrastructural support to the upper coordination
layers where artificial intelligence and control techniques rule.
In this talk we will address the construction of the CAMBADA(1) soccer
robots, built at the University of Aveiro to compete at RoboCup. Some of
the technical features of the robots that are relevant for this talk
are:
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a dual level architecture: the distributed
low-level sensing and actuating system based on the Controller Area
Network (CAN) complemented with the FTT-CAN protocol; and the
high-level coordination system based on a PC running Linux/RTAI;
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a vision system based on two COTS webcams
covering the front and the vicinity of the robot;
-
a real-time database that contains the
robot state data as well as images of part of the other robots
state, with information both on value and temporal coherency.
-
a global wireless communication system
based on IEEE 802.11 that keeps up-to-date all the reflective areas
of the real-time databases of all robots.
We will address these features devoting particular attention to the
real-time issues raised and to the techniques used.
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O futebol robótico apareceu recentemente,
promovido pela RoboCup Federation, como um meio de desencadear avanços
na área geral da robótica autónoma e móvel e, em particular, na área da
robótica com múltiplos agentes. Esta iniciativa tem obtido um sucesso
considerável, verificando-se um aumento sustentado quer no número de
equipas, quer das respectivas proveniências, quer no desempenho dos
robôs.
Do ponto de vista técnico-científico, Um dos aspectos mais desafiantes
do futebol robótico, é o facto dos robôs enfrentarem um ambiente
relativamente complexo, com uma dinâmica rápida, e terem de se mover
depressa. Este aspecto faz das técnicas de computação em tempo-real uma
ajuda preciosa para se obterem comportamentos adequados e para se
fornecer um suporte infra-estrutural apropriado aos níveis de
coordenação superiores, onde tipicamente se utilizam técnicas de
inteligência artificial e de controlo.
Nesta palestra abordaremos a construção dos robôs de futebol do projecto
CAMBADA (1), desenvolvidos na Universidade de Aveiro para participação
na RoboCup. Algumas das características dos robôs que são relevantes
para esta palestra são:
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uma arquitectura dividida em dois níveis:
o sistema distribuído de baixo-nível para recolha de dados e
actuação baseado na Controller Area Network (CAN) complementada com
o protocolo FTT-CAN; e o sistema de coordenação de alto-nível
baseado num PC correndo Linux/RTAI;
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um sistema de visão que utiliza duas
webcams comuns cobrindo a frente e a vizinhaça do robô;
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uma base de dados de tempo-real com a
informação de estado do robô bem como uma imagem parcial da
informação de estado dos restantes robôs, com informação quer em
termos de valor quer em termos de coerência temporal;
-
um sistema de comunicação wireless baseado
em IEEE802.11 que mantém actualizadas todas as zonas reflectivas das
bases de dados de tempo-real nos vários robôs.
Estas características serão abordadas dedicando particular atenção
aos problemas de tempo-real bem como às técnicas utilizadas para os
resolver.
(1) CAMBADA - Cooperative Autonomous Mobile roBots with Advanced
Distributed Architecture. Projecto financiado pelo Estado Português
através da Fundação da Ciência e Tecnologia (POSI/ROBO/43908/2002) e
parcialmente pelo FEDER
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