ליגות הרובוקאפ

עיקרה של תחרות ה-RoboCup הוא משחק הכדורגל, כאשר המטרה בכל אחת מהליגות היא עבודה משותפת של מספר רובוטים ביחד (multi-agent) בסביבה דינמית. הרובוטים כולם, בכל אחת מהליגות, צריכים להיות רובוטים אוטונומיים - פועלים ללא כל התערבות של אדם.

בקטגוריית הכדורגל ישנן מספר ליגות, ביניהן ליגת ה-Standard Platform, ליגת ה-Small Size וליגת ה-Humanoid.

ליגת ה-Humanoid

הליגה שבה השתתפתה הקבוצה מבר אילן - Team RoBIU - היא ליגת ה-Humanoid .

בליגת ה-Humanoid, רובוטים אוטונומיים בעלי גוף דמוי אדם (Humanoid) ובעלי חיישנים כמו שיש לאדם משחקים כדורגל אחד נגד השני.

לעומת רובוטים אוטונומיים מחוץ לליגת ה-Humanoid, מטלת תפיסת העולם ומידולו ע"י הרובוט (Perception and World Modeling) לא נעשית קלה יותר. זאת הודות לעובדה שלרובוטים אסור להיות מצויידים בחיישנים שאין לאדם (חיישני כמו GPS, לייזר, מד מרחק וכו').

האתגרים בליגה זו הם רבים: הליכה דינמית, ריצה ובעיטה בכדור תוך כדי שמירה על יציבות, זיהוי הכדור, זיהוי השערים ולוקליזציה (השערת מיקום הרובוט ביחס למגרש), תקשורת בין רובוטים ועוד הרבה נושאי מחקר נוספים נחקרים במסגרת ליגת ה-Humanoid.

הרובוטים מחולקים ל-3 קטגוריות, לפי גדליהם: KidSize (בגובה של 40-90 ס"מ), TeenSize (בגובה 80-140 ס"מ) ו-AdultSize (בגובה 130-180 ס"מ).

בקטגוריית ה-KidSize, מתחרות קבוצות של 4 נגד 4. בקטגוריית ה-TeenSize, מתחרות קבוצות של 2 נגד 2. בקטגוריית ה-AdultSize, התחרות היא שרובוט חלוץ מתחרה נגד רובוט שוער. לאחר מכן הרובוטים מתחלפים בתפקידים.

ההבדל המהותי בין הקטגוריות (פרט לגובה כמובן) הוא העובדה שככל שהרובוט גדול יותר, המנועים שלו צריכים להיות חזקים הרבה יותר, ואי לכך הינם יקרים יותר. בגלל עובדה זו מספר הקבוצות בקטגוריית ה-AdultSize הוא המועט ביותר (כיום 6) ואילו בקטגוריית ה-KidSize מספר הקבוצות הוא הרב ביותר (למעלה מ-25 קבוצות מרחבי העולם).

ליגת ה-Standard Platform

בליגת ה- Standard Platform, הקבוצות מורכבות כולן מרובוט סטנדרטי, אחיד. הקבוצות מתחרות עם רובוטים זהים, המובדלים רק בתוכנה שהם מפתחים.
הרובוטים פועלים באופן אוטונומי לגמרי, כך שאין שום שליטה חיצונית ע"י אדם או מכונה. על אף האמור, הרובוטים כן יכולים לתקשר בינם לבין חברי קבוצתם ולקבל החלטות של השופט על גבי הרשת האלחוטית.

כל משחק מורכב משתי מחציות בנות 10 דקות כל אחת. במשחקים אלו, קבוצה של 5 רובוטים משחקת נגד קבוצה אחרת של 5 רובוטים, במגרש שגודלו 9 מ' על 6 מ'.

כרגע הרובוט המשמש את ליגת ה-Standard Platform הוא רובוט מסוג Humanoid H25 NAO המיוצר ע"י החברה Aldebaran Robotics.
לרובוט זה יש 25 מנועים - 5 בכל רגל, 6 בכל יד, מנוע אחד בראש, 2 בצוואר ומנוע נוסף בירך.
בראשו של הרובוט, ממוקמות 2 מצלמות לתפישת המרחב. בחזה, ממוקמים חיישני Sonar שיכולים למדוד מרחק. בנוסף הרובוט מכיל Accelerometer אחד בעל 3 צירים ו-2 Gyroscopes.

סרטון המראה את הרובוט NAO:

ליגת ה-Small Size

ליגת ה-Small Size היא ליגה בה כל קבוצה מורכבת מ-6 רובוטים. הרובוטים צריכים להיות ברדיוס של 18 ס"מ כל אחד, ולא יכולים להיות יותר גבוהים מ-15 ס"מ. הרובוטים משחקים כדורגל בכדור גולף כתום על גבי מגרש ירוק בגודל 6 מ' על 4 מ'.
בליגה זו אין מגבלה על כך שהרובוטים יהיו דומים לאנשים, ולכן לכל הקבוצות ישנם רובוטים הנעים על גלגלים, מאחר וזו שיטה מהירה יותר ויציבה יותר מאשר רובוטים הנעים על 2 רגליים.

בליגת ה-Small Size, כל האובייקטים הנעים מזוהים ע"י 4 מצלמות. המצלמות שולחות את המידע לגבי מיקום כל אחד מהרובוטים ומיקום הכדור למחשב המשחק. התקשורת היא על גבי רשת אלחוטית, הרובוטים מקבלים את כל הנתונים ומחליטים על האסטרטגיה שלהם בהתאם.

בקטגוריה זו האתגרים אמנם פשוטים יותר, מאחר ואין צורך שהתוכנה תזהה את הכדור או שהרובוט יצטרך להבין את מיקומו על גבי המגרש, אך האתגרים גדלים בהיבט ההחלטות בין הרובוטים, משחק קבוצתי, וחישוב מבוזר של התפקיד של כל אחד מהרובוטים על גבי המגרש.

קטע מהמשחק בליגת ה-Small Size: