¿Por qué fútbol de robots?

El fútbol de robots es simplemente la aplicación de los estudios vinculados a la robótica situada a un campo sumamente atractivo y con reglas mundialmente conocidas, como es el fútbol. Nuestro objetivo es desarrollar robots que trabajen en equipo, que capten el mundo que los rodea lo más rápidamente posible y con buena precisión, que naveguen por el ambiente en forma veloz, con una misión fundamental: ¡hacer goles en el arco contrario!. Y para no confundirnos con los conocidos programas de fútbol en la PC, nuestro equipo tiene que comportarse en forma absolutamente autónoma. Cuando comienza un partido, somos simple espectadores de lo que pasa. No utilizamos ningún joystick para controlar a nuestros jugadores.
Esta actividad ha crecido en los últimos diez años en forma considerable, gracias al enorme interés que suscita el problema, y a la utilidad que resulta de la aplicación de los resultados de la investigación del tema en otras áreas. El fútbol de robots presenta un campo de análisis para sistemas de múltiples robots autónomos en un entorno dinámico, con situaciones adversas, que permite la investigación y el desarrollo de algoritmos de comportamiento colaborativo.

Dentro del ámbito del problema, nos encontramos con tres aspectos fundamentales:

a) Visión: la obtención de información del entorno de juego se realiza mediante una cámara digital que toma imágenes constantemente y que luego son procesadas para la ubicación de los robots y la pelota en el campo de juego. Este problema presenta un conjunto de desafíos como la detección de los objetos, la ubicación de elementos que se hayan perdido en el barrido, optimización de tiempo en el procesamiento de la imagen, etc.
b) Física del robot: los robots utilizados para el juego son desarrollados por diversas empresas, o pueden ser desarrollados por los mismos equipos con un conjunto de especificaciones vinculadas con el tamaño, la potencia, el peso, los colores identificatorios y la posibilidad o no de transporte de la pelota. Otro problema fundamental es la comunicación entre el equipo que realiza el procesamiento de la imagen y que determina el comportamiento de los robots, y cada uno de los robots.
c) Comportamiento de los robots: con la información que nos proporciona el procesamiento de la visión (posición XY de los robots propios, ajenos y de la pelota; rotación de los robots propios y ajenos) debemos ejecutar nuestros algoritmos para determinar qué comportamiento queremos que tengan nuestros robots, y luego, transmitir a cada uno de ellos la nueva velocidad de sus ruedas para que este comportamiento se cumpla. Este problema presenta a su vez varios subproblemas (navegación, comportamiento en equipo, aprendizaje) y que permiten la división de tareas entre diferentes integrantes del grupo de investigación.
Por otra parte, dado que es constante la prueba del equipo contra otros equipos, es deseable que ante cambios de condiciones en el partido, el equipo como un todo, y los robots en forma individual, modifiquen su comportamiento y aprendan de los equipos contrarios y de sus propias virtudes y errores.
Desde 1997 se vienen desarrollando diversas competencias en el mundo que utilizan al fútbol como un ambiente de investigación de sistemas multi-agentes cooperativos. En estos desarrollos intervienen temas relacionados a robótica, inteligencia artificial, procesamiento de imágenes y control, entre otros.
En nuestro país esta actividad ha cobrado mayor importancia y atención desde el año 2002. A mediados del año 2003 se desarrolló el Campeonato Argentino de Fútbol de Robots 2003 (CAFR 2003), organizado por el Departamento de Computación de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales de la Universidad de Buenos Aires. En el año 2004, la Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires tomó la posta y fue la sede del CAFR 2004. En el 2005 fue elegida la Universidad de Morón como sede, incluyendo en esa oportunidad stands de las Universidades donde se exhibieron trabajos vinculados con la robótica autónoma.

La UAI y el fútbol de robots

En el cierre de la edición 2009, y por elección de nuestros pares, fuimos seleccionados como sede para el evento del año 2010. Nuestro desempeño desde el año 2004, tanto en el CAFR como en otros eventos nacionales e internacionales nos han hecho merecedores de la organización de un evento de estas características. Desde la UAI hemos obtenido los siguientes puestos en competencias vinculadas con robótica situada:
- Sexto puesto en Robocup Junior, categoría rescate, Lisboa, 2004.
- Cuarto puesto en CAFR 2004, SimuroSot, Tandil, 2004.
- Tercer puesto en el Campeonato de Sumo de la UTNRB, Bahía Blanca, 2004.
- Primer puesto en CAFR 2005, SimuroSot, Morón, 2005.
- Cuarto puesto Campeonato Mundial en FIRA 2006, Simurosot, Dortmund, 2006.
- Cafr 2006: Segundo puesto simulado - Segundo puesto físico.
- Cafr 2007: Tercer puesto simulado.
- Cafr 2008: Segundo puesto simulado.
- Cafr 2009: Tercer puesto simulado
La UAI, desde su Centro de Altos Estudios en Tecnología Informática, lleva adelante diversos proyectos de investigación vinculados con la robótica o disciplinas cercanas a la misma. Fútbol de robots físico y simulado, domótica, robótica vinculada con la medicina, son algunos de los campos donde se llevan a cabo nuestras investigaciones en el Centro. Para más información, puede dirigirse a www.caeti.uai.edu.ar/gidra.