Calcio, robot, tecnologia e innovazione: l’SPQR Team di Ingegneria a Radio Sapienza

Calcio, robot, tecnologia e innovazione: l’SPQR Team di Ingegneria a Radio Sapienza

Lunedì 4 febbraio, durante la trasmissione “Post-It Sport”, sono intervenuti i ragazzi dell’SPQR Team del DIAG (Dipartimento di Ingegneria Informatica Automatica e Gestionale “Antonio Ruberti”) per parlare della loro squadra di RoboCup Soccer, robot completamente autonomi che giocano a calcio.

Origini e tecnicismi

L’acronimo del titolo della squadra è “Soccer Player Quadruped Robot“, in quanto le origini della disciplina, risalenti al 1996 in Giappone, vedevano sfidarsi robot quadrupedi, come cagnolini.

L’SPQR Team, coordinato dal team leader, il professor Daniele Nardi, è composto da una decina di studenti del Dipartimento di Ingegneria della Sapienza. I tre ragazzi protagonisti dell’intervista sono impiegati in diversi campi all’interno dello sviluppo dei robot: Emanuele Antonioni si occupa dello sviluppo della rete di comunicazione tra robot e dello sviluppo delle cosiddette behavior in campo, ossia della “scrittura dei ruoli” (attaccante, difensore e portiere); Vincenzo Suriani, il veterano del gruppo, è il software development leader; Matteo Cecchini invece si occupa dei movimenti relativi al tiro, più in particolare del bilanciamento del robot al momento del tiro o del passaggio.

I ragazzi hanno spiegato come, anche in questo ambito, il teamwork è un aspetto fondamentale. Infatti all’interno della squadra c’è un multilivello di lavoro, che va dal concreto all’astratto:

  • Basso livello, che consiste nell’eseguire il calcio così come è stato richiesto;
  • Livello intermedio, in cui il robot deve determinare la propria posizione rispetto alla palla;
  • Alto livello, che consiste nell’astrazione, per esempio impartire l’ordine di “tirare un calcio alla palla”.

La catena deve funzionare per intero e alla perfezione, in quanto anche solo il malfunzionamento di un livello di lavoro renderebbe tutto vano.

Un’elemento di complicazione ulteriore è quello riguardante la tattica: è decisa all’inizio dal software prima della partita, però la squadra avversaria, con la propria tattica, rimescola le carte e quindi i robot devono ricalcolare la strategia durante la partita. Inoltre devono essere in grado di cambiare il cosiddetto “contesto” in base all’andamento della partita, se si è in vantaggio oppure si sta perdendo. Da buoni italiani lo stile di gioco dell’SPQR Team è “catenacciaro”: prevede ben due difensori, con solo un centravanti.

Una menzione a parte la merita il portiere, che rispetto ai giocatori di movimento deve avere una visione della palla migliore a dispetto della coordinazione tecnica del calcio.

La dinamica della partita

I robot/giocatori sono composti da ben 25 motorini da muovere in maniera sincrona e sono alti circa 60 cm. Le squadre sono composte da 5 giocatori (come se fossero squadre di futsal) più un “panchinaro”. La partita, che si svolge in maniera totalmente autonoma fin dalla disposizione dei robot in campo, dura 20 minuti divisi in due tempi. Si gioca su una superficie, disegnata come un vero e proprio campo da gioco, lunga 9 metri e larga 6.

Il fallo principale è il pushing: si tratta del contatto non frontale tra il robot portatore di palla e l’avversario che dura più di tre secondi. In questi particolari, si nasconde anche il “dramma” e il pathos dietro a questo sport: un robot, con un urto, potrebbe perdere la localizzazione, credere di giocare per la squadra avversaria e fare autogol.

La sostituzione viene chiamata pick-up, e consiste nel cambio di un robot rotto, scarico o che cade ripetutamente.

I ragazzi del team, come detto, durante la partita non possono interagisce con i robot ma con un software raccolgono i dati prodotti dai robot in diretta, creando un meccanismo simile alla telemetria in Formula 1.

La competizioni della RoboCup e l’obiettivo finale: giocare nel 2050 contro i campioni del mondo umani

Ci sono diverse competizioni che si svolgono nel mondo della RoboCup: l’SPQR Team partecipa a quelle su gambe, ma ci sono anche quelle su ruote.

Poi le competizioni si dividono in Challenge tecniche, dove ogni anno si fanno sfide su un particolare tema da sviluppare (per esempio l’anno scorso i rigori piazzando i robot su una posizione casuale, per implementare la capacità di visualizzazione) e le Main Competition, cioè i Campionati Mondiali.

I Mondiali hanno due leghe differenti, con meccanismi di play-out e play-in: la maggiore è la Champions Shield, l’inferiore è la Chellenge Shield. Dal 2018 la nostra rappresentanza è tornata in Champions Shield e negli ultimi Mondiali canadesi sono arrivati noni su 24 partecipanti. Il prossimo Mondiale si svolgerà a Sidney, in Australia, dal 2 al 5 luglio. Al netto dell’aspetto competitivo/sportivo, c’è sempre alla base un valore scientifico/accademico, testimoniato dal simposio al termine della manifestazione che espone tutti gli sviluppi e i risultati tecnici ottenuti durante i tornei.

Essendo viaggi intercontinentali e attività costose, l’SPQR Team è alla ricerca di nuovi sponsor. La causa è nobile: si tratta di incentivare la ricerca per sviluppare tecnologie e sistemi utili nel futuro della vita quotidiana. Per esempio il modulo per tracciare la palla in campo da parte dei robot è lo stesso che viene utilizzato a Venezia per il barcavelox, il sistema che traccia le barche e multa quelle che superano i limiti di velocità. È importante investire su un gruppo di studenti e ricercatori preparati, che rappresentano la nostra facoltà ma anche la nostra nazione in giro per il mondo.

Anche perché la sfida è affascinante e suggestiva: così come il robot IBM Deep Blu sfidò in una partita a scacchi nel 1996 il campione del mondo Garry Kasparov, così la RoboCup Soccer si è posta l’obiettivo di giocare nel 2050 contro i campioni del mondo FIFA. La nuova sfida dell’intelligenza artificiale è stata lanciata.

Qui potete trovare e riascoltare l’intervista ai ragazzi dell’SPQR Team durante la trasmissione Post-It Sport, e alcuni video che contengono gli highlights delle ultime partite giocate dalla squadra.

Enrico Salvi

      Intervista SPQR Team

SPQR Team RoboCup German Open 2017 highlights

SPQR Team – RoboCup2016 highlights

SPQR Team – RoboCup 2018 highlights

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