Os quatro estudantes de Engenharia de Computação construíram um robô dedicado a operações de resgate para a RoboCup 2022, na Tailândia
Leandro Steiw
Quatro alunos do curso de Engenharia de Computação vão representar o Insper na RoboCup 2022, uma das principais competições mundiais de robótica e inteligência artificial. Arthur Martins de Souza Barreto, Felipe Catapano Emrich Melo, Rafael Eli Katri e Enricco Gemha, todos do 3º semestre, formam a equipe do Insper Dynamics que estará em Bangcoc, capital da Tailândia, de 13 a 17 de julho. Eles serão os únicos brasileiros disputando a categoria Rapidly Manufactured Robot Challenge (RMRC) da liga RoboCupRescue, dedicada a robôs de manufatura e resgate.
Barreto e Catapano participam de competições nacionais e internacionais de robótica desde a adolescência e foram, inclusive, campeões latino-americanos. Pela primeira vez, vão se apresentar juntos em um mundial da RoboCup Federation — somando as ocasiões anteriores, chegarão a seis participações. Quando se conheceram no ano passado, no primeiro período do curso, observaram o interesse em comum e decidiram fundar a Insper Dynamics, uma entidade focada em projetos de inteligência artificial. “Percebemos que a entidade era o jeito certo de montar a equipe para o mundial”, diz Arthur Barreto, presidente da Insper Dynamics.
Capitão da equipe, o aluno Felipe Catapano explica que a liga RoboCupRescue concentra-se no desenvolvimento e no avanço de robôs móveis altamente complexos, preparados para lidar com situações adversas causadas por desastres naturais ou para atuar em missões em ambientes perigosos para seres humanos. Uma das regras é que os robôs sejam de porte médio e manufatura rápida, feitos com impressoras 3D, corte a laser, placas de desenvolvimento, sensores e webcams, entre outros componentes eletrônicos — disponíveis nos laboratórios do Insper.
O robô da Insper Dynamics segue esse padrão. “Ele tem alta mobilidade”, afirma Catapano. “É capaz de mapear ambientes em qualquer tipo de terreno: inclinado, com areia, granito, pedras, rampas contínuas ou transversais, escadas, precipícios, superfícies rachadas, enfim, qualquer tipo de relevo que se possa encontrar. O dispositivo também deve mapear o ambiente e encontrar objetos como QR Code e placas de materiais perigosos, identificar movimentos, cores e sons e detectar fontes de calor e presença de gases nocivos.”
Por meio de uma garra com seis juntas de movimento, criada pela equipe, o robô poderá manipular objetos, realizando toques variados de precisão, como tração, inspeção, rotação e manipulação pick and place, de qualquer objeto de pequeno porte que esteja no ambiente. Uma máquina com tantas habilidades parece dispensar ajuda, mas a competição vai impor um desafio maior para o seu operador, o aluno Enricco Gemha. “Serei responsável por controlar o robô a distância nas áreas da competição, sem o uso de visão computacional”, diz. “Eu só estarei vendo o que o robô vê pelas câmeras, tanto pelo sensor LiDAR na frente quanto pela câmera traseira.”
Durante as provas, o operador não pode ter contato visual direto com o robô, nem por qualquer tipo de radiofrequência. Ele deve utilizar apenas os sensores e os protocolos de comunicação da máquina. “É uma tarefa que exige bastante responsabilidade, mas que passa a sensação de que você está mesmo se colocando no lugar de aplicação do robô”, afirma Gemha.
O robô criado pelos alunos que vão participar do RoboCup 2022
Fazendo escola
O aluno Rafael Eli Katri conta que se interessou por computação acompanhando as participações em outras competições do colega Catapano, ainda na escola. “Ele sempre esteve engajado nessas áreas de robótica, mostrava os robôs em sala”, diz. “Eu achava isso muito legal; então, quando entrei no Insper e comecei a aprender mais, a primeira coisa que fiz foi tentar me aproximar, ver como funcionava e tentar entrar para o time.” No exemplar da Insper Dynamics, Katri trabalhou no programa que faz a comunicação entre os sensores e os motores do computador e nos algoritmos de movimentação autônoma.
Arthur Barreto relata que a solução começou com desenhos de cada pedacinho do robô no computador. Com a ajuda dos professores Nilson Noris Franceschetti, Raul Ikeda Gomes da Silva e Vinicius Licks e dos técnicos de laboratório Lícia Sales Costa Lima, Hugo Lara Campos e Raphael Carvalho Souza Pires, foram saindo do papel desde as rodas e o chassi até a placa de circuito impresso e a programação. “Participei mais ativamente na construção da eletrônica e em um pouco da programação”, afirma Barreto.
O apreço pela qualidade já resultou em uma dezena de versões da placa desde o ano passado, quando embarcaram no projeto. “Tudo o que tem nela é pensado para ser o mais eficiente possível”, diz Barreto. “Por exemplo, o circuito que regula a tensão elétrica está lá porque é o melhor que existe no mercado, não só porque funciona. Sempre buscamos ter o melhor para as nossas soluções.”
A experiência de começar do nada foi um dos motivos que incentivaram Enricco Gemha a se juntar à equipe. “A cada detalhe, a cada ajuste, conseguia ter noção de como é tirar alguma coisa do papel a partir do zero, e não simplesmente pegar o projeto em andamento”, afirma. “Algo que me deixa muito entusiasmado é que há uma aplicação prática real. Sim, existem limitações, mas o robô pode ser usado em desastres naturais, em áreas de risco nas quais um ser humano não conseguiria entrar. O robô consegue e faz análises e medições que abrem a possibilidade de pessoas entrarem depois, em segurança, nessa área de risco.”
Experiência duradoura
Arthur Barreto revela-se feliz com o progresso de todos que estão participando da construção do robô. “Há muita coisa que não aprendemos ainda, mas temos background”, diz. “Com esse projeto, pudemos vivenciar isso no Insper, principalmente com os professores e os técnicos, que são muito acolhedores para nos ajudar. E, sem a infraestrutura de laboratórios do Insper, como o Fab Lab e o Tech Lab, seria muito difícil de construir.”
Segundo Felipe Catapano, a fundação da Insper Dynamics também se mostrou a melhor forma de desfrutar as oportunidades que o Insper proporciona em laboratórios e acesso a professores. “A escola nos dá uma infraestrutura excelente para desenvolver projetos como esses de inteligência artificial aplicada”, afirma. “No meu caso, esse foi o principal motivo de ter escolhido fazer Engenharia no Insper, porque você não somente estuda a teoria e o cálculo por trás das tecnologias, mas também aprende a modelar projetos com começo, meio e fim.”
Catapano acredita que, mirando além do RoboCupRescue, o grupo está começando algo que pode ser duradouro. “Trata-se do que você faz com o conhecimento que tem em Engenharia, de como prova que pode fazer um projeto do começo ao fim, do quanto se encaixa em equipes. No final, é isso o que importa”, diz Catapano.
Em poucos dias, o título do mundial de robótica seria a recompensa às noites viradas consertando códigos e componentes da máquina, mas não é uma perturbação. “Só os melhores estarão em Bangcoc, então, estar lá já é uma conquista muito grande”, afirma Barreto. “Vamos alçar maiores voos e esperamos evoluir cada vez mais. Um dia, traremos esse título para o Insper.”
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