ROObockey: Robot de Hockey Callejero con Asistencia de Precisión y Control Remoto

1. Introducción
   A medida que avanza la robótica, el procesamiento de imagen se ha vuelto piedra angular en aplicaciones desde vehículos autónomos hasta robots de servicio comercial. La Competición Robogames en San Mateo, California, invita a estudiantes a diseñar un robot que pueda pasar y disparar un disco en una pista de hockey a escala real. ROObockey va un paso más allá integrando un mecanismo de disparo altamente preciso, impulsado por IA, que aprovecha algoritmos de visión y control de vanguardia.

2. Planteamiento del Problema
   2.1. Necesidad
   La robótica de hockey actualmente depende de operadores humanos para seleccionar objetivos y ejecutar pases, lo que introduce error inevitable. Al incorporar un sistema sensor que pinche la posición exacta de compañeros y rivales, eliminamos el sesgo manual y desbloqueamos pases verdaderamente autónomos. Tal sistema también allana el camino para futuros equipos multi‑robot que coordinen juego inteligente.
   2.2. Objetivo
   El objetivo de ROObockey es construir un robot de hockey que pueda disparar consistentemente un disco en una baliza objetivo estacionaria. El robot será controlable inalámbricamente para juego manual y también aceptará comandos de disparo emitidos por el usuario.
   2.3. Antecedentes (Revisión Bibliográfica)
   2.3.1. Visión General
   El concepto central involucra una plataforma de disparo asistida por software que usa procesamiento de imagen para detectar formas y colores de balizas. Una cámara con lente gran angular alimenta datos en tiempo real al procesador, que luego acciona un lanzador electromecánico para entregar el disco con precisión.
   2.3.2. Tecnologías Relevantes
   Patentes actuales se centran en robots humanoides de hockey a escala real o controladores montados en techo. Existe hueco en robots callejeros controlados inalámbricamente capaces de disparo de precisión, nicho que ROObockey aborda.

2.4.Árbol de Objetivos

3. Especificación de Requisitos de Diseño
   El sistema integra múltiples entradas de sensores, alimentación por batería, control inalámbrico, análisis de imagen y actuación motora.
   3.1. Requisitos de Ingeniería y Marketing

El siguiente es un diagrama de bloques Nivel 0 simple de todo el sistema.

4.2. Nivel 1
4.2.1. Hardware
El robot funciona con batería para operación sin cables, con fuente de mayor voltaje regulada para proteger sensores, controlador inalámbrico y procesador. Gestión de energía provee voltajes step‑up y step‑down requeridos. Entrada inalámbrica permite al usuario mandar movimiento y disparo.
El conjunto de sensores incluye cámara para detección de baliza y sensor de presencia de disco. Todos los flujos de datos alimentan el procesador central, que maneja análisis de imagen, lógica de control y comandos de motor.
Control de motor impulsa motores DC, modulando velocidad y dirección vía PWM. El mecanismo de disparo recibe orden de liberación del procesador y impulsa el disco con precisión.
El diagrama de bloques Hardware Nivel 1 (Figura 3) ilustra estos subsistemas y sus interconexiones.

4.2.2. Software
Capas de software implementan reconocimiento de color y forma para localizar la baliza objetivo. Entrada de cámara se procesa en tiempo real; balizas detectadas disparan directivas de motor vía PWM. Figura 4 presenta diagrama de bloques Software Nivel 1, mostrando flujo desde captura de imagen a actuación motora.

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