ROObockey: Robô de Hockey de Rua com Assistência de Precisão e Controle Remoto

1. Introdução
   À medida que tecnologia robótica avança, processamento de imagem tornou-se pedra angular em aplicações de veículos autônomos a robôs de serviço comercial. A competição Robogames em San Mateo, Califórnia, convida estudantes a projetar robô que passe e chute puck arena de hockey em escala real. ROObockey leva este desafio além integrando mecanismo de tiro altamente preciso, alimentado por IA, que aproveita algoritmos de visão e controle state-of-the-art.

2. Declaração do Problema
   2.1. Necessidade
   Robótica de hockey atualmente depende de operadores humanos para selecionar alvos e executar passes, introduzindo erro inevitável. Ao embutir sistema sensor que pinpointa posição exata de companheiros e oponentes, eliminamos viés manual e desbloqueamos passes verdadeiramente autônomos. Tal sistema também pavimenta caminho para futuras equipes multi-robô que coordenam jogo inteligente.
   2.2. Objetivo
   Objetivo do ROObockey é construir robô de hockey que chute puck consistentemente num beacon alvo estacionário. Robô será controlável sem fio para jogo manual e também aceitará comandos de tiro emitidos pelo usuário.
   2.3. Background (Pesquisa)
   2.3.1. Visão Geral
   Conceito central envolve plataforma de tiro assistida por software que usa processamento de imagem para detectar formas e cores de alvos. Câmera com lente wide-field alimenta dados em tempo real ao processador, que então aciona lançador eletromecânico para entregar puck com precisão.
   2.3.2. Tecnologias Relevantes
   Patentes atuais focam em robôs hockey humanoides em escala real ou controladores montados no teto. Existe lacuna em robôs de nível de rua controlados sem fio capazes de tiro preciso, nicho que ROObockey endereça.

2.4.Árvore de Objetivos

3. Especificação de Requisitos de Design
   Sistema integra múltiplas entradas de sensores, energia de bateria, controle sem fio, análise de imagem e atuação motora.
   3.1. Requisitos de Engenharia e Marketing

Segue diagrama de bloco Nível 0 simples do sistema inteiro.

4.2. Nível 1
4.2.1. Hardware
Robô é alimentado por bateria para operação sem cabo, com suprimento de voltagem mais alta regulado para proteger sensores, controlador sem fio e processador. Gerenciamento de energia fornece voltagens step-up e step-down requeridas. Entrada sem fio permite usuário comandar movimento e tiro.
Suite de sensores inclui câmera para detecção de beacon e sensor de presença de puck. Todos streams de dados alimentam processador central, que lida com análise de imagem, lógica de controle e comandos de motor.
Controle de motor aciona motores DC, modulando velocidade e direção via PWM. Mecanismo de tiro recebe comando de liberação do processador e impulsiona puck com precisão.
Diagrama de bloco Hardware Nível 1 (Figura 3) ilustra estes subsistemas e interconexões.

4.2.2. Software
Camadas de software implementam reconhecimento de cor e forma para localizar beacon alvo. Entrada da câmera processada em tempo real; beacons detectados disparam diretivas de motor via PWM. Figura 4 apresenta diagrama de bloco Software Nível 1, mostrando fluxo da captura de imagem à atuação motora.

Fonte: ROObockey: Remote Controlled, Aim‑Assisted Street Hockey Robot