Poderia ser uma partida qualquer de futebol: tem drible, habilidades estratégicas e punição para quem empurra o adversário. O campo assemelha-se ao formato de uma mesa de pingue-pongue, e os times, dependendo da divisão, são formados por até seis jogadores. Com uma diferença: todos são robôs autônomos.
Criada em 1997, a
RoboCup, conhecida como a Copa do Mundo dos Robôs, é uma competição internacional de robótica e inteligência artificial. O Brasil sediou a edição de 2025, em Salvador (BA), e promove anualmente a
própria versão do torneio, com a participação de estudantes universitários, pesquisadores e entusiastas da área.
Ingressar na competição é uma das metas do
Laboratório de Informática Industrial (Labind), coordenado pela professora
Vivian Cremer Kalempa e vinculado à
Udesc Planalto Norte, em São Bento do Sul (SC). O grupo finaliza neste momento o desenvolvimento do primeiro protótipo para a
Small Size League (SSL), categoria da Robocup com robôs não-humanoides de até 18 centímetros de diâmetro e 15 centímetros de altura.
Estão à frente do projeto os irmãos gêmeos
Davi Giraldi Michels e
Daniel Girardi Michels, alunos do curso de Sistemas de Informação da Udesc e bolsistas de Iniciação Científica do Labind. Davi é responsável pela construção do robô, enquanto Daniel desenvolve as estratégias de treinamento utilizando inteligência artificial. O time recebeu o nome de TwinBots (robôs gêmeos) devido ao parentesco dos estudantes.
Além do aspecto lúdico, o futebol de robôs representa uma oportunidade de aprendizado. A construção do modelo requer habilidades para o uso de
software específico para modelagem e impressão em 3D. Já a execução autônoma dos movimentos é feita por algoritmos de inteligência artificial desenvolvidos pelos alunos.
“Não são apenas robôs andando aleatoriamente de um lado para o outro”, esclarece
Lucas Alexandre Zick, integrante do Labind e egresso da Udesc. “Há muitas camadas de complexidade nos times de futebol”, acrescenta.
Treinamento por IA
Na SSL, cada equipe precisa construir o próprio robô. A montagem envolve desde a estrutura física (
hardware) até a programação (
software) dos mecanismos de movimento.
O controle dos robôs é feito por sistema de inteligência artificial, responsável por executar ações baseadas nas estratégias previamente definidas pelo treinador. Câmeras de visão superior transmitem em tempo real informações como a posição de cada robô e da bola. A partir desses dados, o sistema realiza táticas de ataque, defesa e marcação, por exemplo.
De acordo com Daniel, o desenvolvimento das estratégias divide-se em três “camadas”. A
skill (técnica) envolve ações como chutar, passar e interceptar a bola.
Role é o papel de cada jogador: atacante, defensor, goleiro. Treinador é o responsável por analisar todo o campo e conferir as posições.
Para treiná-los, o Labind utiliza um simulador baseado em comandos disponibilizado pela Robocup. Métodos de inteligência artificial, como o aprendizado por reforço, ajudam o
software a tomar melhores decisões.
O aluno explica que é como treinar um cachorro: quando o robô realiza a ação correta, recebe uma recompensa; quando faz algo errado, é advertido.
Finalização do protótipo
A construção do primeiro robô está pronta e passa agora pelo refinamento dos sistemas de movimentação. Segundo
Dieisson Martinelli, professor da Udesc Planalto Norte e integrante do Labind, o processo deve acelerar após a conclusão do protótipo.
“Esse passo inicial tem uma escala maior de tempo porque também considera o nosso aprendizado. Nem todas as peças funcionam como esperamos e precisam ser substituídas”.
Para a montagem do primeiro robô, o laboratório contou com financiamento de uma empresa de equipamentos em robótica. O custo estimado chega a R$ 3 mil reais com o uso de peças mais baratas de produção nacional. Neste momento, a equipe busca mais recursos para prosseguir com o projeto.
A estreia do Twinbots na Robocup ainda deve demorar, esclarece a professora Vivian. Contudo,
mudanças anunciadas recentemente pela Small Size League podem adiantar o processo.
“A proposta de tornar a SSL mais regional pode ser positiva para nós”, avalia a coordenadora do laboratório. “Tende a aproximar a competição da realidade de grupos que ainda estão em fase de estruturação, testes e desenvolvimento, reduzindo um pouco a complexidade de entrada”.
De acordo com a entidade organizadora, as alterações devem entrar em vigor a partir de 2028. Até lá, a equipe continuará acompanhando a competição para entender melhor como se adaptar às novas regras.
Mãos robóticas
O Labind também estuda o controle à distância de braços robóticos, dispositivo mecânico que executa funções semelhantes aos do corpo humano. Os braços substituem tarefas perigosas (como a manipulação de elementos químicos e radioativos) ou que exigem alta precisão (como em cirurgias de alta complexidade). Também são aplicados em atividades pesadas de soldagem (indústria automotiva) e na impressão 3D (construção civil).
Segundo
Acelino Margotti, aluno do curso de Sistemas de Informação da Udesc e bolsista de Iniciação Científica do Labind, os braços robóticos unem duas vantagens: a estabilidade no movimento do robô e a organicidade do movimento humano.
Os experimentos do projeto iniciaram em ambiente de realidade virtual. Agora, Acelino conclui a segunda fase da pesquisa, na qual estuda os usos dos braços robóticos via realidade aumentada. O desafio é maior porque trabalha-se com mais “graus de liberdade”, ou seja, mais direções de movimento.
Para o público menos acostumado com os equipamentos, os braços podem até parecer brinquedos, afirma Vivian. Contudo, estão longe disso.
“Tudo o que fazemos pode ser reproduzido em robôs comerciais. Os braços são uma forma de aprendizado possível de ser aplicado em grandes laboratórios”, frisa a professora.
Logbook
Outro projeto em andamento é a criação de um sistema inteligente de laboratórios. O
Logbook funciona como um diário de bordo acadêmico para os integrantes do Labind, que registram diariamente suas atividades no site. Com uso integrado de inteligência artificial, a plataforma gera um resumo semanal dos logs (registros), o que auxilia na supervisão das pesquisas em andamento.
“Ele encurta a comunicação. Nem sempre consigo falar com todos os alunos diariamente. A ideia parece simples, mas facilita muito”, afirma Vivian.
Segundo Lucas, desenvolvedor do Logbook, a expectativa é de implementá-lo em mais laboratórios. O pesquisador do Labind estuda alternativas de financiamento para a compra de um servidor mais robusto, possibilitando a ampliação do projeto.
Sobre o laboratório
O Labind pertence ao Centro de Educação do Planalto Norte (Ceplan) e está vinculado ao curso de graduação em Sistemas de Informação. Mantém parceria com pesquisadores da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR).
Treze integrantes fazem parte do Labind, entre alunos de graduação, mestrado, doutorado e professores da Udesc Planalto Norte. A coordenadora do laboratório, Vivian Cremer Kalempa, foi
reconhecida nacionalmente por sua tese de doutorado sobre sistemas multirrobôs em fábricas inteligentes.
O contato dos alunos de Sistemas de Informação com robôs aprimora habilidades essenciais à formação acadêmica, avalia a professora.
“Há cada vez mais oportunidades para o crescimento do mercado de robótica. Por que não incentivar nossos alunos a aprenderem como controlar e programar robôs?”.
Além do protótipo para o time de futebol, o Labind possui um acervo diverso de robôs e dispositivos, como óculos virtuais. Para conhecê-los, acesse o
Instagram do laboratório.
Contate a pesquisadora
Vivian Cremer Kalempa é professora da Udesc no Departamento de Sistemas de Informação e diretora de pesquisa e pós-graduação do Centro de Educação do Planalto Norte. Possui doutorado em Engenharia Elétrica e Informática Industrial pela Universidade Tecnológica Federal do Paraná e estágio de pós-doutorado na mesma instituição. Atua nos seguintes temas: sistemas multirrobôs, robôs móveis autônomos, inteligência artificial.
E-mail: vivian.kalempa@udesc.br
Este texto integra o projeto
Udesc+Ciência, produzido pela Secretaria de Comunicação da Udesc com apoio da Fundação de Amparo à Pesquisa e Inovação do Estado de Santa Catarina (
Fapesc).
Assessoria de Comunicação da Udesc
Jornalista Dairan Paul
E-mail: comunicacao@udesc.br
Telefone: (48) 3664- 8006
