Entrevista RoboFEI

Entrevista concedida a Marcelo Alexandre Tirelli da Direção Técnica da Revista Grafeno por Plinio Thomaz Aquino Junior, Chefe do Departamento de Ciência da Computação no Centro Universitário FEI e Coordenador da Equipe RoboFEI.

1. Como forma introdutória, fale um pouco sobre como surgiu o projeto ROBOFEI, seus integrantes, as categorias e modalidades e competições que vem participando até o momento.

Professor Plínio Aquino: O projeto RoboFEI teve início em 2003, inicialmente atuando em robôs de serviços para jogar futebol, robôs que colaboram entre si com um objetivo comum de maneira autônoma. Depois evoluímos participando da plataforma de humanoides, também jogando futebol. Em 2015, começamos com robô de serviço, que desenvolve atividades domésticas ou em contextos correlacionados à hospitais, universidades e shoppings.

A equipe RoboFEI nasceu como integração de áreas, com participação de Engenharia Mecânica, Engenharia Elétrica, Engenharia de Automação e Controle. E principalmente dos dois “carros chefes”: Engenharia de Robôs (que é o único no Brasil) e Ciência da Computação, por conta de toda computação embarcada. Há

envolvimento de alunos de graduação, mestrado e doutorado, motivando pesquisa de ponta nas áreas de inteligência artificial, visão computacional e fusão de sensores.

As modalidades que participamos até hoje competindo mundialmente, na América Latina e na Brasileira são: SSL (Small Size League), Humanoide e @Home (área de robôs de serviço.)

2. Quais foram os maiores desafios enfrentados pela equipe até o momento, em relação ao desenvolvimento do robô, seus materiais, design e projeto de automação?

Professor Plínio Aquino: Os desafios são diversificados. Na área de mecânica sempre estamos pensando em estruturas mais eficientes, inclusive utilizando materiais mais leves e mais resistentes para a execução de tarefas dos robôs. Também estamos preocupados em tipos de conexões, modularização e facilidade de acoplamento de sensores.

Na parte de eletrônica embarcada, buscamos torná-la mais eficiente e com menor custo, além de considerar também a durabilidade. Isso nas três modalidades, mesmo nos robôs pequenos (SSL), Humanoides e nos robôs de serviços (@Home). Na eletrônica temos um grande desafio com as baterias. A eficiência das baterias é um fator bem importante para todas as plataformas, por exemplo: para os robôs de serviço, existem algumas tarefas que consomem muita energia, já que são robôs autônomos, mas como eles precisam ligar muitos sensores para uma determinada atividade, como reconhecimento de pessoas e o computador também executa uma série de processamentos, a bateria é decisiva para você conseguir concluir todas as tarefas. Na parte de computação, temos os desafios em toda parte de interação humana × robô, por exemplo: com os robôs de serviços precisamos ter um bom processo de interação com os humanos, o robô precisa reconhecer as pessoas, trocar uma série de informações de uma maneira que tenha uma boa experiência do usuário. Consequentemente tudo isso é uma evolução das nossas pesquisas de mestrado e doutorado, em inteligência artificial e visão computacional, acaba sendo utilizada nas outras duas plataformas. Toda evolução de inteligência artificial e visão computacional, influenciam em melhores algoritmos e desempenhos.

3. Fale sobre a OBR, Olimpíada Brasileira de Robótica, que a FEI sediou no dia 27 de agosto de 2022. Ainda sobre a feira, fale sobre a participação do HERA (Home Environment Robot Assistant), projeto da RoboFEI, que foi o vencedor da categoria @Home da Robocup Internacional de 2022 na Tailândia.

Professor Plínio Aquino: A OBR (Olimpíada Brasileira de Robótica), aconteceu na FEI como edição nacional, com a participação de escolas do Brasil e com jovens que possuam robôs autônomos que consigam reconhecer um trajeto e nele resgatar uma suposta vítima. Desenvolvendo a estrutura dos robôs, toda questão de eletrônica, e principalmente a computação embarcada, para que os robôs consigam navegar na arena e fazer o resgate de uma vítima em um ambiente. São robôs em uma arena pequena (que possui 2 por 2), mas que simulam muito bem as questões técnicas da robótica.

A MNR (Mostra Nacional de Robótica) é uma iniciativa muito interessante, onde as escolas submetem projetos que usam os conceitos de robótica aos jovens, com o objetivo de propor suas invenções. Era possível encontrar, por exemplo: robôs autônomos realizando atividades na indústria, bengala para deficiente visual, chapéu que identifica obstáculos. Esses projetos são interessantes que nascem das ideias dos jovens.

A HERA ganhou primeira colocação no maior evento de robótica do mundo, na categoria @Home (robôs de serviço) na Robocup Mundial, na Tailândia que ocorreu em Julho de 2022. Também participou do Latino-Americano, e em uma disputa acirrada, ficamos no segundo lugar na competição de robótica de serviço. HERA apresentou problemas na competição, como problemas de conectividade dos sensores e alimentação das baterias, motivando novas pesquisas e melhorias na plataforma robótica que competirá em 2023 na RoboCup em Bordeaux na França.

4. Sabemos que o grafeno é um material versátil, graças à combinação de características como leveza, flexibilidade, condutividade e resistência. Diante dessas e outras propriedades, como anda o desenvolvimento da robótica com relação ao grafeno? A FEI já utiliza ou tem planos para utilizar o grafeno em sensores ou outras aplicações dentro do projeto RoboFEI?

Professor Plínio Aquino: O grafeno ainda não é um elemento que faz parte das estruturas ou dos equipamentos de nenhum dos nossos robôs, porém há um alto potencial de aplicação e desenvol-

vimento de pesquisas. Estamos articulando docentes pesquisadores que trabalham com o assunto para colaborar com a pesquisa.

5. Quais são os planos para o futuro frente ao desenvolvimento de robôs pela FEI?

Professor Plínio Aquino: Considerando a liga SSL, a previsão de próximos passos é de trabalhar com inteligência artificial, fazendo predição das características de jogo entre equipes. Em Humanoides, o grande desafio é o desenvolvimento de robôs de tamanho adulto, onde aumenta a complexidade de mobilidade e todo o projeto de servo motores, e o peso do robô para que ele tenha uma altura representativa. No robô de serviço, estamos trabalhando em novas versões de base, e novas versões com mais sensores e funcionalidades computacionais. Será uma ótima oportunidade de evolução das plataformas, considerando os avanços e resultados com grafeno. tes para parte de computação, trabalhamos com ferramentas de versionamento, trabalhando com Git e Dockers para conseguir versões de plataforma. O robô trabalha com plataforma Linux com pacote ROS.

8. A partir da publicação deste artigo na revista grafeno, novos alunos terão interesses em participar deste seleto grupo campeão; quais são as dicas para eles entrarem, os caminhos e os benefícios estudantis que terão?

Professor Plínio Aquino: Para entrar no projeto, os alunos precisam se dedicar nas disciplinas da graduação, e ficar atento nas chamadas em nossas redes sociais. Temos redes sociais do ROBOFEI no Facebook e Instagram, onde divulgamos todas as vagas. Entrevistas são realizadas buscando alunos com disponibilidade e bom rendimento acadêmico, muita dedicação e interesse em desenvolver pesquisa, e fazer parte de uma equipe campeã.

6. Ilustre as melhores práticas executadas durante o projeto RoboFEI para atingir esta alta classificação no campeonato OBR (figuras são bem-vindas)?

Professor Plínio Aquino: Utilizamos como melhores práticas toda questão de gestão de projetos, todas ligas que participamos existem alunos de diversas áreas e as atividades são segmentadas em atividades de mecânica, automação e controle, eletrônica e computação. Além da área de marketing, que toma conta dos detalhes institucionais e divulgação em mídias. As contribuições de mecânica, elétrica e computação, usamos como ferramenta o Notion, ferramenta gratuita para logins educacionais, onde você consegue ter quadros de gestão de atividades segmentando por áreas. Utilizamos o Scrum, para a criação de backlogs de tarefas e atividades, elas são dívidas entre os membros e gerenciadas semanalmente, na evolução das suas atividades. Para um bom rendimento nas competições nós trabalhamos com modularização e muito teste de software. A modularização permite uma personalização mais rápida durante a prova, e toda questão de recorrência de testes antes das competições é muito importante para validação dos códigos da corretude do projeto de mecânica e de eletrônica, além da resistência de todo esse material para as provas.

7. Quais foram as ferramentas de engenharia utilizadas na execução do projeto, ilustre com gráficos e figuras.

Professor Plínio Aquino: Para mecânica, utilizamos modelagem estrutural em toda a questão da documentação dos projetos de peças e em todos os aspectos de inventários dos robôs. Na parte de eletrônica, todos os softwares de layout de placas são importanMarcelo Alexandre Tirelli é Doutor e Mestre em Engenharia de Materiais pela USP, Engenheiro de Segurança do Trabalho, MBA em Gestão Ambiental e Pós-graduação em Higiene Ocupacional. É professor da FATEC e professor e coordenador no curso de Engenharia de Produção da Faculdade de São Bernardo – FASB e também professor nos cursos de Engenharia Química e Química. Leciona as disciplinas de nanotecnologia, ciência dos materiais e resistência dos materiais, dentre outras.

Engenharia de Produção. Foto: Luana Salvador Muniz