Processo Seletivo da Equipe USPDroids

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1 Processo Seletivo da Equipe USPDroids USPDroids Laboratório de Aprendizado de Robôs - ICMC - USP USPDroids (LAR - ICMC) USPDroids 1 / 37

2 Introdução Sumário 1 Introdução 2 Visão 3 Estratégia 4 Eletrônica 5 Mecânica USPDroids (LAR - ICMC) USPDroids 2 / 37

3 Introdução Motivação para trabalhar com robôs USPDroids (LAR - ICMC) USPDroids 3 / 37

4 Introdução Motivação para trabalhar com robôs Deslocamento em ambientes: USPDroids (LAR - ICMC) USPDroids 3 / 37

5 Introdução Motivação para trabalhar com robôs Deslocamento em ambientes: que há riscos para humanos (Automatização de Mineração) USPDroids (LAR - ICMC) USPDroids 3 / 37

6 Introdução Motivação para trabalhar com robôs Deslocamento em ambientes: que há riscos para humanos (Automatização de Mineração) que são impossíveis para humanos estarem presentes (Exploração do Sistema Solar) USPDroids (LAR - ICMC) USPDroids 3 / 37

7 Introdução Motivação para trabalhar com robôs Deslocamento em ambientes: que há riscos para humanos (Automatização de Mineração) que são impossíveis para humanos estarem presentes (Exploração do Sistema Solar) dinâmicos, com presença de humanos (Robôs Domésticos ) USPDroids (LAR - ICMC) USPDroids 3 / 37

8 Introdução Motivação para trabalhar com futebol de robôs USPDroids (LAR - ICMC) USPDroids 4 / 37

9 Introdução Motivação para trabalhar com futebol de robôs Benchmark de robótica USPDroids (LAR - ICMC) USPDroids 4 / 37

10 Introdução Motivação para trabalhar com futebol de robôs Benchmark de robótica Aplicação, adaptação e integração de técnicas de várias áreas USPDroids (LAR - ICMC) USPDroids 4 / 37

11 Introdução Motivação para trabalhar com futebol de robôs Benchmark de robótica Aplicação, adaptação e integração de técnicas de várias áreas Desenvolvimento científico e tecnológico USPDroids (LAR - ICMC) USPDroids 4 / 37

12 Introdução Motivação para trabalhar com futebol de robôs Benchmark de robótica Aplicação, adaptação e integração de técnicas de várias áreas Desenvolvimento científico e tecnológico Iniciativas Mundiais: Robocup e FIRA USPDroids (LAR - ICMC) USPDroids 4 / 37

13 Introdução Motivação para trabalhar com futebol de robôs Benchmark de robótica Aplicação, adaptação e integração de técnicas de várias áreas Desenvolvimento científico e tecnológico Iniciativas Mundiais: Robocup e FIRA Iniciativa Nacional: CBR - Competição Brasileira de Robótica USPDroids (LAR - ICMC) USPDroids 4 / 37

14 Introdução Motivação para trabalhar com futebol de robôs: Meta To develop a team of fully autonomous humanoid robots that can play and win against the human world champion soccer team by Robocup Federation Desenvolver um time de robôs humanóides completamente autônomos que podem jogar e vencer o time (humano) campeão mundial até USPDroids (LAR - ICMC) USPDroids 5 / 37

15 Introdução A Equipe USPDroids USPDroids (LAR - ICMC) USPDroids 6 / 37

16 Introdução A Equipe USPDroids Surgiu no começo de 2005, a partir da iniciativa da Prof. a Dr a Roseli Aparecida Francelin Romero, que coordena e desenvolve pesquisas na área de robótica e inteligência artificial, no ICMC - USP. USPDroids (LAR - ICMC) USPDroids 6 / 37

17 Introdução A Equipe USPDroids Surgiu no começo de 2005, a partir da iniciativa da Prof. a Dr a Roseli Aparecida Francelin Romero, que coordena e desenvolve pesquisas na área de robótica e inteligência artificial, no ICMC - USP. Composta atualmente por 12 alunos (2 de Mestrado, 10 de Graduação). USPDroids (LAR - ICMC) USPDroids 6 / 37

18 Introdução A Equipe USPDroids Surgiu no começo de 2005, a partir da iniciativa da Prof. a Dr a Roseli Aparecida Francelin Romero, que coordena e desenvolve pesquisas na área de robótica e inteligência artificial, no ICMC - USP. Composta atualmente por 12 alunos (2 de Mestrado, 10 de Graduação). Prêmios: USPDroids (LAR - ICMC) USPDroids 6 / 37

19 Introdução A Equipe USPDroids Surgiu no começo de 2005, a partir da iniciativa da Prof. a Dr a Roseli Aparecida Francelin Romero, que coordena e desenvolve pesquisas na área de robótica e inteligência artificial, no ICMC - USP. Composta atualmente por 12 alunos (2 de Mestrado, 10 de Graduação). Prêmios: 3 o lugar no Latin American Robotics Competition 08 USPDroids (LAR - ICMC) USPDroids 6 / 37

20 Introdução A Equipe USPDroids Surgiu no começo de 2005, a partir da iniciativa da Prof. a Dr a Roseli Aparecida Francelin Romero, que coordena e desenvolve pesquisas na área de robótica e inteligência artificial, no ICMC - USP. Composta atualmente por 12 alunos (2 de Mestrado, 10 de Graduação). Prêmios: 3 o lugar no Latin American Robotics Competition 08 Vice-campeã na Competição Brasileira de Robótica 09 USPDroids (LAR - ICMC) USPDroids 6 / 37

21 Introdução A Equipe USPDroids - Apoio USPDroids (LAR - ICMC) USPDroids 7 / 37

22 Introdução A Equipe USPDroids - Apoio FAPESP USPDroids (LAR - ICMC) USPDroids 7 / 37

23 Introdução A Equipe USPDroids - Apoio FAPESP CNPq USPDroids (LAR - ICMC) USPDroids 7 / 37

24 Introdução A Equipe USPDroids - Apoio FAPESP CNPq CTI Renato Archer USPDroids (LAR - ICMC) USPDroids 7 / 37

25 Introdução Figura: Fluxo de execução do sistema USPDroids (LAR - ICMC) USPDroids 8 / 37 USPDroids - Futebol de Robôs - Relação entre as Áreas

26 Visão Sumário 1 Introdução 2 Visão 3 Estratégia 4 Eletrônica 5 Mecânica USPDroids (LAR - ICMC) USPDroids 9 / 37

27 Visão Visão Humana x Visão Artificial USPDroids (LAR - ICMC) USPDroids 10 / 37

28 Visão Visão Humana x Visão Artificial O sentido mais importante para humanos USPDroids (LAR - ICMC) USPDroids 10 / 37

29 Visão Visão Humana x Visão Artificial O sentido mais importante para humanos Necessidades de um sistema de visão artificial USPDroids (LAR - ICMC) USPDroids 10 / 37

30 Visão Visão Humana x Visão Artificial O sentido mais importante para humanos Necessidades de um sistema de visão artificial Desafio da Visão Artificial USPDroids (LAR - ICMC) USPDroids 10 / 37

31 Visão Matrix de Pixels USPDroids (LAR - ICMC) USPDroids 11 / 37

32 Visão Sistema de cores aditivas RGB USPDroids (LAR - ICMC) USPDroids 12 / 37

33 Visão Sistema de cores aditivas RGB Baseado na visão humana USPDroids (LAR - ICMC) USPDroids 12 / 37

34 Visão Sistema de cores aditivas RGB Baseado na visão humana Utilizado em diversos dispositivos USPDroids (LAR - ICMC) USPDroids 12 / 37

35 Visão Ambiente de Jogo USPDroids (LAR - ICMC) USPDroids 13 / 37

36 Visão Identificação dos Robôs USPDroids (LAR - ICMC) USPDroids 14 / 37

37 Visão Identificação dos Robôs Identificação da Equipe USPDroids (LAR - ICMC) USPDroids 14 / 37

38 Visão Identificação dos Robôs Identificação da Equipe Identificação Robô USPDroids (LAR - ICMC) USPDroids 14 / 37

39 Visão Identificação dos Robôs Identificação da Equipe Identificação Robô Identificação da Orientação USPDroids (LAR - ICMC) USPDroids 14 / 37

40 Visão Classificação USPDroids (LAR - ICMC) USPDroids 15 / 37

41 Visão Classificação A classificação das cores dos pixels é o primeiro passo para extrairmos informações sobre os objetos presentes no campo USPDroids (LAR - ICMC) USPDroids 15 / 37

42 Visão Blob Coloring USPDroids (LAR - ICMC) USPDroids 16 / 37

43 Visão Blob Coloring Blob Coloring é uma técnica de processamento de imagem que visa encontrar regiões. A idéia do algoritmo é expandir os blobs para pixels vizinhos de mesma cor. USPDroids (LAR - ICMC) USPDroids 16 / 37

44 Visão Blob Coloring USPDroids (LAR - ICMC) USPDroids 17 / 37

45 Visão Informações Extraídas USPDroids (LAR - ICMC) USPDroids 18 / 37

46 Visão Tempo: Um grande desafio A câmera utilizada produz sessenta quadros por segundo. Isso resulta em um intervalo de 16 ms entre dois quadros consecutivos. Ou seja, em 16 ms todos os módulos do time devem ter concluído suas respectivas tarefas. O Sistema de Visão é inevitavelmente o módulo que mais necessita de processamento. USPDroids (LAR - ICMC) USPDroids 19 / 37

47 Estratégia Sumário 1 Introdução 2 Visão 3 Estratégia 4 Eletrônica 5 Mecânica USPDroids (LAR - ICMC) USPDroids 20 / 37

48 Estratégia Estratégia USPDroids (LAR - ICMC) USPDroids 21 / 37

49 Estratégia Estratégia O que a estratégia faz? USPDroids (LAR - ICMC) USPDroids 21 / 37

50 Estratégia Estratégia O que a estratégia faz? Como o grupo USPDroids desenvolve ela? USPDroids (LAR - ICMC) USPDroids 21 / 37

51 Estratégia Estratégia O que a estratégia faz? Como o grupo USPDroids desenvolve ela? Quais são os conhecimentos necessários? USPDroids (LAR - ICMC) USPDroids 21 / 37

52 Estratégia Estratégia O que a estratégia faz? Como o grupo USPDroids desenvolve ela? Quais são os conhecimentos necessários? Que cursos podem trabalhar com esta área? USPDroids (LAR - ICMC) USPDroids 21 / 37

53 Estratégia Estratégia e Simulação USPDroids (LAR - ICMC) USPDroids 22 / 37

54 Estratégia Estratégia e Simulação Simulação versus Ambiente Real USPDroids (LAR - ICMC) USPDroids 22 / 37

55 Estratégia Estratégia e Simulação Simulação versus Ambiente Real Como comparar estratégias? USPDroids (LAR - ICMC) USPDroids 22 / 37

56 Estratégia Estratégia e Simulação Simulação versus Ambiente Real Como comparar estratégias? Técnicas utilizadas USPDroids (LAR - ICMC) USPDroids 22 / 37

57 Estratégia Time USPDroids: IEEE Very Small Size USPDroids (LAR - ICMC) USPDroids 23 / 37

58 Estratégia Simulador USPDroidsSS USPDroids (LAR - ICMC) USPDroids 24 / 37

59 Eletrônica Sumário 1 Introdução 2 Visão 3 Estratégia 4 Eletrônica 5 Mecânica USPDroids (LAR - ICMC) USPDroids 25 / 37

60 Objetivos da Eletrônica Área Eletrônica do USPDroids USPDroids (LAR - ICMC) USPDroids 26 / 37

61 Eletrônica Rádio USPDroids (LAR - ICMC) USPDroids 27 / 37

62 Eletrônica Processamento Embarcado USPDroids (LAR - ICMC) USPDroids 28 / 37

63 Eletrônica Software Embarcado USPDroids (LAR - ICMC) USPDroids 29 / 37

64 Eletrônica Hardware Embarcado USPDroids (LAR - ICMC) USPDroids 30 / 37

65 Eletrônica Hardware Embarcado USPDroids (LAR - ICMC) USPDroids 31 / 37

66 Eletrônica Hardware Embarcado USPDroids (LAR - ICMC) USPDroids 32 / 37

67 Eletrônica Hardware Embarcado USPDroids (LAR - ICMC) USPDroids 33 / 37

68 Eletrˆ onica Hardware Embarcado USPDroids (LAR - ICMC) USPDroids 34 / 37

69 Eletrônica Gravando o Programa USPDroids (LAR - ICMC) USPDroids 35 / 37

70 Eletrônica Montagem Final USPDroids (LAR - ICMC) USPDroids 36 / 37

71 Mecânica Sumário 1 Introdução 2 Visão 3 Estratégia 4 Eletrônica 5 Mecânica USPDroids (LAR - ICMC) USPDroids 37 / 37

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