Simulated Robotic competitions management portal

Abstract

A popularidade das competições robóticas simuladas, em ambos os tipos baseados em hardware e software, tem vindo a crescer com o passar dos anos devido `a contínua evolução das tecnologias da robótica e da informática. A Universidade de Aveiro, mais especificamente o DETI, desempenhou um papel relevante na propagação e desenvolvimento destas competições robóticas, visto que introduziu a competição robótica Micro-Rato para motivar os estudantes a aprender mais sobre ambientes robóticos. A etapa inicial destas competições era a um nível físico, isto é, os robôs tinham que ser construídos, os agentes tinham que ser introduzidos nos robôs e a competição teria que decorrer num local físico único. Mais tarde, os professores responsáveis pelas competições robóticas decidiram possibilitar novas plataformas de competição para atingir um maior número de interessados, assim uma nova modalidade denominada Ciber-Rato foi lançada restringindo a competição a um ambiente simulado, onde os agentes seriam executados numa aplicação criada para simular o ambiente físico e as variáveis dos componentes relativos. Desde então, o Ciber-Rato tem sido mais propagado, expandindo-se para escolas secundarias e eventos de robótica pelo mundo, sendo actualmente associado com o evento internacional RTSS. Infelizmente, a competição ainda requer a reunião dos participantes num único local físico para competir. Evidentemente, está na altura de avançar para o campo da Internet, que possibilitaria alcançar mais participantes, promover a competição internacionalmente e também disponibilizar uma nova etapa de competição, uma vez que participações remotas em eventos físicos e online seriam uma possível realidade. Este projecto visa o desenvolvimento de um portal autónomo de gestão de competições robóticas simuladas, que seria extremamente útil como uma ferramenta auxiliar na gestão de eventos físicos e também potenciaria a realização de eventos online com uma gestão autónoma completa (excepto em situações críticas). Com isto em mente, esta dissertação formaliza e descreve a estrutura, técnicas de desenvolvimento e interfaces resultantes do portal de gestão de competições robóticas simuladas, assim como discute as tecnologias Web actuais e de que forma são usadas para interligar as diversas componentes da simulação.

ABSTRACT: Robotic competitions' popularity, both hardware and software based types, has been growing over the years due to the continuous evolution of the robotic and computer technologies. The University of Aveiro, more specifically DETI, has played a relevant part in the propagation and development of these robotic competitions, since it introduced the Micro-Rato robotic competition to motivate the students to learn more about robotic environments. These competitions’ initial stage was at a physical level, that is, the robots had to be built, the developed agents had to be applied to the robots and the actual competition would have to occur in a physical unique location. Later, these robotic competitions’ responsible teachers decided to provide new competition platforms to reach a higher number of interested people, so a new modality called Ciber-Rato was launched restricting the competition to a simulated environment where the developed agents would run in an application created to simulate the physical environment and relative variable components. Since then, Ciber-Rato has been more disseminated, expanding into high-schools and into worldwide robotic events, being nowadays associated with the international RTSS event. Unfortunately it still requires the gathering of the participants in a unique physical location in order to compete. Evidently, it is time to advance to the Internet field, which would allow reaching more participants, internationally promote the competition and also provide a new stage of competitions, since remote participations on physical and online events would be a near reality. This project aims the development of an autonomous simulated robotic competitions management portal, which would be extremely useful as an auxiliary tool for physical events management and also empower the realization of online events with full autonomous management (except in critical situations). With this in mind, this thesis formalizes and describes the simulated robotic competitions management portal structure, development techniques and resulting interfaces, as well as discuss the current technologies and how they are used to connect the various components of the simulation.