Il calcio dei robot: intervista all’SPQR Team di Robocup

Come sarà il calcio del futuro? Sarà ancora giocato dagli umani o dai robot?
Per capire quale strada sta intraprendendo il mondo dell’entertainment, TCE vi porta all’Università della Sapienza di Roma, al Dipartimento di ingegneria informatica automatica e gestionale “Antonio Ruberti”, dove abbiamo intervistato l’SPQR Team di Robocup, creato dal professore Daniele Nardi, e composto dal team manager Domenico Daniele Bloisi e dagli studenti Dario Albani, Vincenzo Suriani, Franceso Del Duchetto e da Ali Youssef, di origini siriane, che prosegue il suo percorso di formazione in Italia grazie alla borsa di studio del ministero.

Di solito quando parliamo di calcio lo associamo a una attività umana, fateci una panoramica sulla realtà e gli obiettivi della Robocup
Siamo partiti nel 1998 con la prima Robocup, di anno in anno la squadra cambia, in quanto l’idea è quella di far partecipare i ragazzi che faranno poi la tesi su questi argomenti. A differenza degli altri anni, ora abbiamo anche degli studenti di dottorato. La Robocup nasce con l’idea di realizzare nel 2050 una partita fra robot e la squadra di calciatori che vincerà la Coppa del Mondo FIFA. Come potrai immaginare siamo abbastanza lontani da realizzare questo obiettivo. Quando la Robocup era partita l’obiettivo era stato fissato per il 2020, poi pian piano è stata estesa questa scadenza. Oltre al calcio la Robocup prevede altri tipi di attività come ad esempio scenario, come disastri nucleari, o attività rivolte ai più giovani, nelle quali lo scopo è quello di far danzare il robot. Noi ci occupiamo sia di calcio che di robot sociali, quindi robot maggiordomi o che possano assistere gli anziani. Per quanto riguarda il calcio, da quest’anno si usa una realistic ball, bianca e nera, simile a quella utilizzata nel calcio, prima si giocava con una palla rossa. Vi è anche un fischio d’inizio, come se fosse una partita reale, tutti elementi per rendere l’evento quanto più simile a una vera partita di calcio.

Come si compone un team di Robocup Soccer e quali sono i ruoli all’interno della squadra?
Le squadre sono composte da 5 robot, vi è un ruolo specifico per ognuno di essi: vi è un portiere, un attaccante, centrocampista e due difensori. Il fattore che rende tutto difficile è la presenza sia dell’avversario che dei compagni di squadra. Vi sono due livelli: cooperazione e esecuzione, per cui se vuoi fare un passaggio devi identificare il tuo compagno, inoltre il tutto deve essere fatto velocemente, dato che gli avversari proveranno a rubarti la palla. Per cui risulta tutto molto difficile, in quanto devi sia cooperare con i tuoi colleghi, sia cambiare il piano d’azione in relazione agli avversari. E’ stato scelto il calcio come scenario, in quanto mette in risalto la parte software rispetto alla parte hardware. Nella lega tutte le squadre infatti hanno gli stessi robot, per cui l’hardware è uguale per tutti. E’ come una partita di calcio fra due squadre che hanno gli stessi identici giocatori, ma vince chi ha la tattica migliore. Vi sono altre leghe in cui invece i robot sono auto costruiti. Nella nostra lega i robot sono umanoidi, hanno due piedi, per cui hanno parecchi problemi di equilibrio.

Come si vede nei video infatti cadono spesso
Quello che abbiamo noi è un robot speciale, più robusto rispetto a quelli che si possono acquistare, per evitare che cadendo si sfasci. Al momento ne abbiamo un paio in infermeria, per cui speriamo che la casa madre li ripari al più presto.

Video di qualificazione dell’SPQR Team, 2012

Come si muovono e come funzionano i robot? Sono comandati da voi o possiedono dei sensori?
Hanno due telecamere, la prima guarda verso il basso, e serve per calciare la palla. La seconda telecamera guarda verso gli orizzonti e serve per individuare le porte e gli avversari. Da quest’anno un’altra novità, è che ogni squadra ha delle magliette specifiche, per cui si possono usare le informazioni derivanti per riconoscersi. Ovviamente, dato che l’azione è dinamica, è fondamentale usare bene la telecamera, anche se, a dispetto degli umani, i robot hanno una visione molto ridotta dell’ambiente, quindi per capire cosa sta succedendo attorno loro devono girare la testa, il che richiede tempo. E’ dunque difficile sapere esattamente dove ci si trova, bisogna usare bene la telecamera per il riconoscimento delle linee di campo e delle porte. I robot possono comunicare fra di loro, quindi la localizzazione risulta più semplice, ma anche questa soluzione è limitata, in quanto al massimo si possono inviare cinque messaggi al secondo.

Il prossimo torneo sarà a Lipsia in Germania, quali sono le aspettative?
La prossima Robocup si terrà in Germania, per parteciparvi bisogna qualificarsi, il che avviene tramite l’invio di un report di una serie di filmati sulle particolarità del team, la nostra è quella che i nostri robot sono in grado di realizzare un colpo di tacco. Bisogna dimostrare che i robot sono in grado di fare dei passaggi e che sono in grado di entrare in campo, perché vi sono squadre, alle prime esperienze che non sono in grado di realizzare questo. Non è semplice, alla fine devi spiegare a cinque robot, a cinque pezzi di plastica come si sta in campo. Noi abbiamo circa un milioni e mezzo di linee di codice, per cui puoi immaginarti la complessità del sistema. Quest’anno vi sono 34 squadre da tutto il mondo, la parte da Leone la fanno i tedeschi con 7 squadre, noi invece siamo gli unici italiani. E’ una cosa che da un certo punto di vista ci fa piacere, ma dall’altra parte ci fa riflettere sul fatto che forse, alcune università che si definiscono blasonate, e poi non partecipano alle competizioni… non si riesce a capire il livello di sviluppo che hanno raggiunto. Ci piacerebbe confrontarci con altre realtà del nostro paese.

La finale del 2015 in Cina

Come mai l’Italia, in questo tipo di sport e anche negli e-games non ha seguito? Rispetto ad altri paesi europei siamo indietro?
Partecipare a queste competizioni è costoso, non tutti hanno i mezzi. Per la manuntnzione dei robot spendiamo 5.000 euro all’anno, a cui vanno aggiunte le spese di viaggio per partecipare ai tornei. Ottenere i fondi, in questo periodo di forte restrizione economica è molto difficile. Una squadra di Robocup ha un grande costo, ogni robot ci costa 7-8.000 euro, per cui magari non tutte le università sono disposte a sostenere questi costi. Noi abbiamo deciso di aderire, in quanto abbiamo un corso specifico di robotica in inglese. Ci siamo, con tutte le altre università, ed è bello quando riconoscono i nostri risultati e ci dicono che potremmo fare ancora meglio, ma sai… servono più robot e più campi. Il problema è che non abbiamo nemmeno a disposizione una struttura per ospitare un campo da 9×6, per cui ci dobbiamo appoggiare a una palestra, vi sono dei problemi a livello di infrastrutture che altri non hanno. Ad esempio, i campioni del mondo hanno 15 robot, noi appena 6, questo significa che se si rompono due robot, come nel nostro caso, non hai nemmeno i numeri minimi per fare una squadra.

Quali sono le realtà più forti?
Germania, Australia, Stati Uniti e da qualche anno anche in Cile. Soprattutto i tedeschi hanno tante squadre. Noi ci difendiamo bene, il nostro obiettivo, ogni anno, anche se la squadra cambia, è quello di rientrare fra le prime dieci squadre. Noi cambiamo sempre, altre squadre invece fra le proprie fila non hanno degli studenti, ma pagano degli sviluppatori. A quel punto risulta più facile dare continuità al progetto, noi ogni anno invece ripartiamo da zero.

L’obiettivo è quello di creare una squadra di robot nel 2050, che possa battere quella degli umani. Come si è sviluppata la tecnologia della Robocup a partire dagli anni ’90?
All’inizio era più una partita di hockey, la palla non poteva andare fuori, e i robot non erano umanoidi, ma avevano le ruote. Non vi era concezione ne degli avversari ne dei compagni, per cui ogni robot giocava individualmente, cercando di seguire la palla e segnare. Le porte erano di colore diverso, vi erano dei simboli particolari in certe zone di campo, per far capire ai robot dove si trovavano. Le regole sono cambiate per rendere il gioco più simile a quello del calcio, per cui ora se la palla va fuori si rimette in gioco dallo stesso punto in cui è uscita, si parte con un calcio d’inizio e sono stati introdotti anche i falli. Prima quando i robot si scontravano finiva li, ora è stato introdotto un penalty, questo per portare poco a poco i robot verso quelle che sono le regole del calcio reale. Inoltre il portiere può prendere la palla con le mani, e questa è una novità recentissima.

Lo sviluppo della Robocup, dal 1997 al 2001

Nel 2017 si terranno le olimpiadi del futuro a Dubai, oltre al calcio dei robot vi saranno gare di droni, gare fra macchine che si pilotano da sole, ping pong fra i robot e anche gli e-games. Queste novità stanno riscuotendo un enorme successo, pensate che in futuro questi tipi di sport potranno sostituire quelli umani o rimarranno di nicchia?
Già oggi vi è qualche trasmissione televisiva che comprende questi sport, che ha un discreto seguito. Forse partite fra umani e robot non si terranno mai, ma le competizioni fra squadre robotiche è una cosa che già esiste. Vedo che ogni tanto, in streaming vengono lanciate partite simulate a FIFA o a PES, e queste si basano sullo stesso nostro principio, quello dell’intelligenza artificiale. L’importante è mantenere sempre l’uomo al centro dello sviluppo, a quel punto forse vi saranno squadre robotiche, ma con un allenatore umano, ecco, questo è uno sviluppo possibile: delle leghe con robot programmati per effettuare un determinato gioco. In futuro vi saranno più robot che circoleranno, sia nelle nostre case che in altri ambienti, sempre guidati da un architetto che gestisce la parte software.
Per quanto riguarda il raffronto con gli e-games, questi sono accessibili a tutti, e il giocatore che guarda una partita di professionisti capisce quello che sta succedendo sullo schermo, mentre in una partita fra robot, vederli giocare, senza sapere il perché e come si muovono può attrarre meno.
A proposito delle gare delle automobili, dal prossimo anno inizierà una nuova competizione, la RoboRacing, e l’emittente ESPN ne ha già acquistato i diritti.
nel prossimo futuro si svilupperà un aspetto che sta sopra la robotica, che è quello dell’autonomia, ovvero qualsiasi cosa che lavora senza l’intervento diretto dell’uomo. Possono essere robot o software che acquistano azioni, e questa è una cosa che già avviene. Non ce ne accorgiamo, ma anche la sveglia del nostro cellulare, quando suona, è qualcosa di fantastico, nel senso che il nostro dispositivo prende vita senza che qualcuno l’abbia acceso. Anche qui vi sono dei livelli di autonomia che in futuro potranno essere applicati ai robot.

https://www.youtube.com/watch?v=gIM4zKvsTIQ

La Drone Racing di Dubai

Per i prossimi eventi, è attivo il progetto: “Adotta uno studente”, SPQR può offrire sponsor pubblicità sulle magliette che gli studenti indosseranno durante le gare, citazioni in articoli, presentazioni e interviste. Le principali reti televisive hanno coperto le passate edizioni di RoboCup. La prossima manifestazione si terrà a Lipsia, dal 30 giugno al 4 luglio