Il calcio balilla robotico messo in campo dalla Stm: ecco come funzionerà con l'AI

Come funziona

«Questo sistema - spiega il professor Santoro - identifica posizione e velocità della palla attraverso una telecamera con ottica grandangolare posta sotto il campo di gioco, che è chiaramente trasparente. Un algoritmo che implementa la strategia di gioco va a determinare quale è il giocatore più vicino alla traiettoria attesa della palla e attiva i motori che regolano l’asta corrispondente. Qualora la palla fosse vicina a un giocatore si attiva il calcio in modo opportuno quando la pallina è a portata del tiro». Il sistema è basato su un insieme di schede a microcontrollore, naturalmente prodotte da St, dove operano applicativi software che svolgono vari compiti in cooperazione tra loro. E, a differenza di altre soluzioni, permette di eseguire un insieme di rapide e complessissime “previsioni” con l’uso di hardware embedded, e non con potentissimi ed energivori computer dotati di schede grafiche dedicate.
«Abbiamo implementato - spiega ancora il professor Santoro - la tecnica di intelligenza artificiale della computer vision. La pallina, di colore arancione, viene identificata andando a filtrare colori e forme e sulla base di questo viene calcolata la posizione e poi stimata la traiettoria e la velocità. Dal punto di vista della strategia c'è invece un algoritmo predittivo che permette di stimare nel futuro dove si troverà la palla, il tutto in tempi inferiori al secondo. La palla ovviamente poi continua a muoversi e l'algoritmo viene aggiornato costantemente».

L'esposizione a Norimberga

L’appuntamento di Norimberga è di portata mondiale nel campo dei microcontrollori, ed St conta con questo dimostratore di attirare, presso il proprio stand, centinaia di visitatori, esperti e curiosi, che saranno invitati a sfidare il robot in una partita della durata di un minuto. In tre giorni di esposizione si prevede che il sistema giocherà almeno 400 partite, con una percentuale di vincita, da parte del robot, attorno al 50%. Queste sono infatti le specifiche di progetto e i risultati ottenuti dai numerosi test sul “campo”.
Come spiega Massimo Porto, responsabile del progetto di collaborazione di St con l’Università «nel calcio balilla sono presenti i nostri prodotti “motor control”, utilizzati sia per la factory automation che per la robotica. Nel caso specifico, abbiamo otto motori, quattro di rotazione e quattro di traslazione, che possono funzionare anche in ambito industriale. È un modo accattivante per incuriosire i visitatori della fiera con un’applicazione pratica».

La "versione 2.0"

La collaborazione tra il gruppo Sra (System research and applications) di St, ideatore della demo, ed ArsLab non terminerà però con questo progetto, ma è stata già concordata la realizzazione di una “versione 2.0”, che possieda prestazioni migliori in termini di velocità di risposta, in modo da consentire una ricerca e sperimentazione di algoritmi di Ai più performanti e più precisi. «In futuro - conclude Santoro - il sistema potrà anche correggere i propri errori. Stiamo ancora lavorando per migliorare il funzionamento». Al progetto hanno collaborato anche il dottor Federico Fausto Santoro, Ricercatore Unict Dmi, la dottoressa Rosa Zuccarà, dottoranda Unict Dmi, l’ingegner Marco Pometti e il signor Giorgio Pometti.