RoboCup: il calcio robotico italiano trionfa ai mondiali di Eindhoven

Nonostante la prestazione deludente della nazionale italiana a Euro 2024 in Germania, c’è ancora un calcio azzurro che dà soddisfazioni a tutti gli appassionati e ai “tifosi di conoscenza”. È il calcio robotico! Le squadre italiane hanno conquistato importanti successi ai mondiali di robotica che quest’anno si sono svolti a Eindhoven dal 17 al 21 luglio. Peccato che i media italiani abbiano ignorato quasi completamente l’evento.

Cos’è la RoboCup

Intanto siamo giunti alle 27ª edizione della RoboCup, nata per condividere le conoscenze e accelerare gli sviluppi della robotica. E siamo circa a metà strada verso l’obiettivo finale della RoboCup, che prevede per il 2050 una squadra di robot umanoidi autonomi in grado di sfidare e vincere la squadra di calcio campione del mondo. Ovviamente è solo una strategia per “agganciare”, con lo sport più popolare al mondo, una tecnologia che avrà un fortissimo impatto sociale.

Alla manifestazione hanno partecipato 300 squadre provenienti da 45 Paesi, tra cui l’Italia, che si sono sfidate in 17 diverse competizioni raggruppate nelle cinque categorie RoboCupSoccer, RoboCupRescue, RoboCup@Home, RoboCupJunior e RoboCup Industrial: robot autonomi che giocano a calcio, robot per l’assistenza che aiutano a svolgere le attività quotidiane, robot per il soccorso che individuano le vittime in situazioni di disastro, robot per la logistica che collaborano con gli esseri umani in ambienti commerciali e competizioni giovanili in cui circa 1000 giovani partecipanti si sfidano con i loro robot auto costruiti e programmati.

L’italia tra i leader mondiali per installazioni robotiche

Siamo il 6° Paese al mondo con il maggior numero di installazioni robotiche, in crescita anno dopo anno (IFR, World Robotics Report 2023). E sempre di più i robot saranno dotati di intelligenza artificiale, con una spiccata capacità di apprendimento (BCG, Robotics Outlook 2030: How Intelligence and Mobility will Shape the Future).

Escludendo il settore automobilistico, l’industria manifatturiera italiana è la più automatizzata e la sua evoluzione nel tempo risulta simile a quella tedesca. L’ultimo rapporto della Banca d’Italia, nel capitolo dedicato a “L’utilizzo di robot industriali in Italia nel confronto internazionale” sottolinea come una maggiore automazione non ha correlazioni negative con l’occupazione, ma positive con la produttività.

Dobbiamo lavorare di più sulla convergenza sempre più stretta tra robotica e intelligenza artificiale. Qui abbiamo una grande opportunità di leadership come Paese. Abbiamo anche bisogno di una sorta di “contro narrazione”, rispetto al luogo comune di scuola e università italiane molto distanti dal lavoro e dalle esigenze dello sviluppo economico e sociale. In realtà nelle nostre istituzioni formative si lavora con passione, dedizione e competenza. E spesso con pochi soldi, come ci raccontano le scuole. Una bella lezione per i nostri Azzurri calciatori in carne e ossa che hanno fallito l’obiettivo dell’europeo!

Ai mondiali di Eindhoven ci siamo scoperti forti nel lavoro collaborativo, sul podio nella categoria del Super Team e con bei riconoscimenti tecnici per il lavoro fatto nella progettazione, compreso il design, dei robot.

I successi per il team Spqr e le scuole italiane a Eindhoven

In Italia abbiamo una fortissima tradizione tecnologica e culturale: la nostra “mamma” dell’intelligenza artificiale è la matematica Luigia Carlucci Aiello, la prima preside della Facoltà di Ingegneria dell’Informazione, Informatica e Statistica della Sapienza. Abbiamo tutte le carte in regola per disegnare una via italiana di valore all’intelligenza artificiale e alla robotica, a cominciare proprio dalle scuole.

In Olanda i ricercatori del Dipartimento di Ingegneria informatica, del Controllo e della Gestione “Antonio Ruberti” (Diag) dell’Università Sapienza di Roma hanno partecipato al campionato di calcio nella categoria Standard Platform League con SPQR, l’unico team italiano tra i 20 che si sono qualificati.

Come funziona la sfida

Come funziona la sfida? Tutte le squadre partecipano usando Nao, lo stesso robot umanoide di taglia media, autonomo e programmabile, sviluppato dalla Aldebaran Robotics.

Questo significa che vince chi ha messo a punto il software più efficace per le strategie di gioco, il giocatore con la visione più completa e intelligente di quello che succede in campo. Infatti i robot giocano in modo completamente autonomo e ognuno prende decisioni separatamente dagli altri, ma devono comunque giocare come una squadra comunicando tra loro.

La partita si gioca su un campo verde con linee bianche e le due porte, senza altri punti di riferimento, e con un realistico pallone da calcio bianco e nero. Le caratteristiche di gioco generano uno scenario molto impegnativo, che permette di migliorare il campionato di anno in anno. I giovani romani, appassionati di robotica e intelligenza artificiale, sono passati dalla 7ª al 3ª posizione del ranking mondiale nella principale lega di calcio giocato da robot umanoidi autonomi.

Valerio, 24 anni, laureato in Artificial Intelligence and Robotics alla Sapienza di Roma, è alla sua seconda esperienza mondiale con il team SPQR. Al periodico locale del suo paese di origine, Cerveteri, ha spiegato perché, per accelerare lo sviluppo di robotica e intelligenza artificiale, sia stata scelta una sfida calcistica piuttosto che gli scacchi: “In un gioco come il calcio è tutto diverso, hai ostacoli, avversari e le percezioni sono dinamiche, la palla si muove. Potresti cadere e rialzarti e perdere le percezioni che costituiscono le difficoltà più grandi. Si è scelto un gioco come il calcio per la sua popolarità, però è molto difficile farci giocare un robot. È come se il robot fosse nudo e noi gli mettessimo dentro dei metodi per giocare. Non è un semplice gioco, tutto quello che si fa è per fare ricerca e tutto viene convogliato per quell’obiettivo. Ogni anno la lega cerca di stimolare i team a trovare nuovi modi per sviluppare l’argomento. Ogni team deve non solo partecipare giocando, ma fornire delle pubblicazioni che vengono spiegate nella conferenza dedicata alla RoboCup. Non è una competizione fine a sé stessa”. E il team Spqr, di alto livello, ha già realizzato 24 pubblicazioni per i simposi della RoboCup e ricevuto tre menzioni per il miglior articolo nel 2006, nel 2015 e nel 2023.

Le scuole superiori protagoniste

Anche le squadre formate dagli studenti delle scuole superiori competono nella categoria soccer con i loro robot da calcio, due contro due, in un campo che misura 1,8 m x 2,4 m. Nella sotto categoria Soccer Light Weight i robot devono essere leggeri, piccoli e giocare con un pallone IR, che è più facile da rilevare, quindi viene posta più attenzione su progettazione meccanica e hardware. Nella sottocategoria Soccer Open i robot più grandi giocano con una pallina da golf arancione, che richiede un maggiore lavoro di rilevamento (visione computerizzata), spostando l’attenzione dalla meccanica al software.

All’industriale Pacinotti-Archimede di Roma si studia robotica da circa 20 anni e gli studenti si allenano sui campi della RomeCup dalla prima edizione nel 2007. Il team Ikaro, coordinato dal docente Paolo Torda, quest’anno ha conquistato il terzo posto nella categoria Super Team (Light Weight), gara frutto dell’unione a sorteggio di più squadre di varie nazioni che diventano una sola in campo. “C’è stato un meraviglioso e fecondo clima di collaborazione, con una sana voglia di eccellere e dare il meglio. È stato incredibile vedere i ragazzi scambiarsi suggerimenti e idee con gli studenti giapponesi nonostante la barriera linguistica. Bella l’atmosfera di un pubblico numeroso e partecipe, che ha pagato il biglietto per assistere alle gare nel moderno e accogliente palazzetto dello sport di Eindhoven”, racconta Torda.

La forza della robotica educativa

Francesco D’angelo, Flavio Crocicchia e Lorenzo Addario, che l’anno prossimo concludono il percorso scolastico, hanno costruito un robot calciatore di livello eccellente, dai sensori ai circuiti stampati, compreso lo chassis e la struttura, anche grazie alle stampanti 3D e laser.

La squadra “Let it Beep” dell’Istituto Piazza della Resistenza di Monterotondo, altra scuola storica della robotica che si trova nella provincia di Roma, ha conquistato a RoboCup il primo posto nella categoria Super Team (Soccer Open) dopo quattro giorni di sfide appassionanti. In squadra Robert Boubreaz, Lorenzo Ederli e Roberto Zanni,accompagnati dal loro mentore, il professore Giampaolo Pucci, altro veterano della robotica educativa.

Gli studenti Giuliano Mariniello, Pietro Cova, Luca Colombo, Stefano Giordani e Daniel Vellone, che l’anno prossimo completano il triennio di elettronica al Lorenzo Cobianchi di Verbania, con il team MegaHertz hanno vinto il prestigioso riconoscimento “Outstanding Design Award” nella categoria Soccer Open. Le sfide dei mondiali di robotica, infatti, non si giocano solo sul campo di calcio, perché vengono assegnati anche una serie di altri riconoscimenti per valorizzare il lavoro complessivo delle squadre, compreso il processo di progettazione e le scelte tecniche. Il premio sottolinea il valore della squadra nelle sfide individuali, collaborative e nelle prove tecniche. L’obiettivo è incoraggiare gli studenti a sperimentare e pensare fuori dagli schemi. “I ragazzi hanno lavorato duramente e il progetto del robot è stato curato nei dettagli, ogni particolare è frutto di studio e scelta appropriata, sono contento che il comitato internazionale ha notato e premiato il lavoro fatto”, spiega il mentore della squadra, il docente Raimondo Sgrò. “Le scuole italiane presenti al soccer open erano ben tre, a testimoniare un quadro nazionale di livello medio alto, un ottimo indicatore anche per il livello delle competizioni italiane”.

Imparare attraverso la competizione

Il motto delle Olimpiadi “L’importante non è vincere, ma partecipare”, nella RoboCup Junior diventa “L’importante non è vincere, ma imparare”. Il team Go for Broke del Polo tecnologico Manetti Porciatti di Grosseto, campione d’Italia 2024, è partito per l’Olanda carico di energia nella speranza di ripetere il successo di dieci anni fa, quando in Brasile ha conquistato la coppa del mondo. Ma purtroppo, al termine di tutte le gare nella categoria Soccer Open, si è fermato a metà classifica, al nono posto. Questo però non significa che il team non sia ritornato in qualche modo “campione”.

Le soddisfazioni infatti non sono mancate per il team composto dagli studenti Riccardo Brogelli, Stefano Rocchi, Lucia Cortino e Alessandro Di Lorenzo accompagnati dai docenti Emanuele Formichella e Arianna De Pietro. “Il momento più eclatante per i nostri robot è stato quello contro il Team Elite degli Stati Uniti d’America. Sembrava di essere davanti alla disputa tra Davide e Golia, visto che i robot a stelle e strisce erano dotati di intelligenza artificiale e dal costo dieci volte superiore a quelli maremmani. Alla fine il risultato ha premiato i nostri portacolori con un sonoro 12 a 2 che ha lasciato poco scampo alla superpotenza. Della serie l’intelligenza naturale batte quella artificiale 12 a 2”, scrivono i protagonisti nella pagina Facebook della scuola. Ci sono soddisfazioni che valgono più dell’oro! I “nostri campioni” hanno gareggiato con robot economici (max 500 euro) dotati della preziosa e versatile intelligenza umana. Non importa che non abbiamo raggiunto posizioni più alte in classifica. Tornano comunque “campioni della robotica low cost”, perché a noi piace la tecnologia inclusiva alla portata di tutti.