Sumô de robôs

Sumô de robôs, sumô robótico ou robot-sumo é uma competição de engenharia robótica em que dois robôs tentam se empurrar para fora de uma arena circular similar a um dohyō (de maneira semelhante ao esporte de sumô). Os robôs usados nesta competição são chamados "robôs de sumô" ou "sumobots" ou simplesmente "sumôs". ^[1]

As competições normalmente envolvem robôs móveis a rodas e operados de forma autônoma. O desafio de engenharia na competição envolve o robô encontrar seu oponente (geralmente com sensores infravermelhos ou ultra-sônicos) e empurrá-lo para fora da arena plana. O robô também deve evitar sair da arena, geralmente por meio de um sensor que detecta a borda.^[2] O design mecânico mais comum é a utilização de uma lâmina angulada na frente para levantar o robô adversário e empurrá-lo com mais facilidade.

É uma das competições de robótica mais populares do mundo. No Brasil é popular principalmente entre equipes de estudantes de engenharia à nível Técnico e do Ensino Superior. Apesar das competições de alto rendimento exigirem projetos de alta complexidade, é muitas vezes usados como ferramenta educacional no caso de projetos mais simples.

A competição consiste na disputa entre dois robôs com o objetivo de empurrar o adversário para fora da arena. Não é permitido o uso de mecanismos cujo objetivo seja danificar fisicamente o robô adversário. As competições envolvem robôs movidos a rodas, mas há algumas competições de robôs humanoides ^[3].

As regras podem variar em alguns detalhes menores de competição em competição (especificações da arena, posicionamento inicial, tratamento de exceções, ...) principalmente em competições de caráter mais educativo, realizados em instituições de ensino como atividade didática. Mas no geral as categorias das competições de alto desempenho acabaram se tornando padrão e são usadas como referência para cada nova competição que surge. Essas diversas classes de peso e tamanho, normalmente são padronizados em :

Também conhecido como Mega Sumô ou simplesmente Robot-Sumo por ser a classe original da categoria e a mais prestigiada. Nessa categoria os robôs são limitados, em peso, até 3 kg e em dimensões em 20 cm x 20 cm, sem limite de altura ^[4]. O dohyō é feito de aço e assim é permitido o uso de ímãs para aumentar a força de iteração entre o robô e a arena. Por causa disso, muitos robôs podem atingir valores de força normal superiores a 100 kgf. ^[5]

Nessa categoria é comum separar as competições em Sumô Auto (robôs que operam de forma autônoma) e em Sumô RC (de robôs operados remotamente por uma pessoa).

Nessa categoria os robôs podem atingir até 500 g e são limitados em 10 cm x 10 cm, sem limite de altura. A arena é feita de madeira. ^[6] Costuma ser uma classe totalmente autônoma, mas no México o número de competições Mini-Sumô RC tem crescido nos últimos anos.

Por ser mais simples que a categoria de Sumô 3kg costuma ter um número maior de competidores e competições, tornando-a uma das classes mais populares no mundo e no Brasil.

Há ainda outras categorias menores como as listadas abaixo ^[6]:

• Micro-sumô: até 100 g, e dimensões máximas de 5 cm x 5 cm x 5 cm. Arena de madeira.
• Nano-sumô: até 50 g e dimensões máximas de 2,5 cm x 2,5 cm x 2,5 cm. Arena de madeira.
• Pico-sumô: até 25 g e dimensões máximas de 1,25 cm x 1,25 cm x 1,25 cm. Arena de madeira.

Há também a categoria de Sumô LEGO em que os sumôs devem ser constituídos totalmente por peças da Lego.

No Brasil a classe mais comum de Sumô LEGO é a seguinte:

• Sumô LEGO 1kg: até 1 kg e dimensões máximas de 15 cm x 15 cm, sem limite de altura. Arena de madeira. No Brasil é chamada simplesmente de Sumô LEGO.

O Sumô de Robôs se iniciou no Japão em uma competição denominada All Japan Robot Sumo Tournament organizada pela FUJISOFT Inc. em 1989 contando com 33 participantes. Desde então esse torneio ocorre anualmente em Tóquio. A competição se iniciou com uma idea do presidente da FUJISOFT Inc., Hiroshi Nozawa, cujo objetivo era promover a sua empresa e recrutar excelentes recursos humanos. Porém, acima de tudo, pelo seu desejo de dar um sonho às pessoas mais jovens, que são responsáveis pelo futuro de seu país, e pelo desejo de criar um ambiente para melhorar a qualidade do "Monozukuri" no Japão ^[7]. Inicialmente, o Sumô de Robôs só compreendia a categoria que seria conhecida no Brasil como Sumô 3kg.

Em 1992, o torneio da FUJISOFT ocorreu no Ryōgoku Kokugikan local em que se realiza esse torneio até hoje. Em 1998 o torneio contou com a presença de 2929 participantes. Nesse mesmo ano realizou-se a primeira competição de Sumô de Robôs fora do Japão, nos Estados Unidos. Em 2004, na 15ª edição do All Japan Robot-Sumo Tournament, o torneio introduziu a categoria de sumôs de 10kg, mas que seria extinta em 2007.

Também em 2004, as competições de sumô de robôs foram incluídas na ROBOlympics (posteriormente renomeada RoboGames) ^[8] , um dos maiores eventos de robótica em sua época. Esse evento ajudou na popularização das competições de sumô no mundo e levaram a criação de categorias derivadas do Sumô 3kg, como Sumô LEGO, Mini-Sumô dentre outras que permitiram popularizar ainda mais a categoria como um todo levando ao surgimento de muitas competições no mundo inteiro, como no México, na Europa e na América do Sul, inclusive no Brasil.

Com essa popularização no mundo, em 2008, foi realizada a primeira edição do All Japan Robot-Sumo Tournament com competidores internacionais. Devido ao sucesso nos anos seguintes, em 2014, foi realizada a primeira edição do International Robot-Sumo Tournament, separando a competição nacional japonesa da competição mundial. Equipes europeias obtiveram resultados expressivos no Sumô 3kg Auto, incluindo pódios e títulos na International Robot-Sumo Tournament ^[9]. Em 2017, a última edição do International Robot-Sumo Tournament foi marcada pelo domínio mexicano no Sumô 3kg RC, ocupando as três primeiras posições e ficando à frente dos campeões japoneses ^[10].

Em 2018 a FUJISOFT deixou de fazer uma competição separada para participantes internacionais e japoneses e unificou a competição em um único torneio como era antes de 2014 ^[11]. Em 2019 a competição se encontrava em sua 31ª edição, e contou com a participação de mais de 20 países, 104 robôs autônomos e 78 rádio-controlados na Grande Final ^[12]. Com a competição novamente unificada, os robôs do Japão voltaram a dominar as primeiras posições da competição ^[9]. No ano de 2020, devido à pandemia de COVID-19 no Japão, a edição 2020 do All Japan Robot Sumo Tournament foi cancelada.

No Brasil, a primeira competição oficial a nível nacional de Sumôs de Robôs foi o Winter Challenge IV organizado pela RoboCore em 2008. ^[13]. Nesta competição houve as categorias de Sumo 3kg Auto, Sumo 3kg RC e Sumo LEGO e contou com 6 robôs nas categorias de Sumô 3kg.

Em 2014 a categoria de Mini-sumo foi introduzida pela primeira vez no Winter Challenge X ^[14]. Nesse ano a competição contou com 23 robôs no Mini-Sumô; 22 robôs no Sumo LEGO; 27 robôs no Sumo 3kg Auto; e 25 robôs no Sumo 3kg RC. Esse ano também foi a primeira vez em que a RoboCore (ou uma competição brasileira) serviu de classificatória para o International Robot-Sumo Tournament, para os robôs de Sumô 3kg.

Com a popularização da categoria, começaram a surgir muitas competições separadas da RoboCore, normalmente de menor porte, mas que têm ajudado na popularização das competições no país.

Em 2019 as principais competições de Robôs de Sumô a nível nacional foram: IRONCup 2019 , Winter Challenge XV, Terceiro Torneio Tech Challenge , Segundo Torneio Smile , 2º Torneio Bosch e RSM Challenge. Os vencedores de cada uma dessas competições (menos a IRONCup 2019) puderam garantir vagas para participar na 31ª edição All Japan Robot Sumo Tournament realizada no final do ano.

Em 2020, devido à pandemia de COVID-19 , as competições foram canceladas sem previsão de realização. Em resposta à isso, muitas equipes passaram a organizar competições remotas, na qual os participantes controlavam protótipos prontos fornecidos pela organização remotamente. Para a categoria de Sumô de Robôs, o mais popular foi com a categoria Sumô Mini RC, na qual os participantes controlam os robôs prontos igual à uma competição convencional, mas remotamente por meio de um aplicativo de celular ^[15]. Essas competições atraíram não só competidores brasileiros, mas também internacionais como argentinos e indianos.

A grande competição presencial realizada após o relaxamento das restrições devido à pandemia foi o 4º Torneio Tech Challenge, organizada pelo Instituto Mauá de Tecnologia no SESC Santo André, em Santo André - SP nos dias 20 e 21 de Novembro de 2021.

Atualmente diversos torneios de Sumô de Robôs acontecem ao redor do mundo.

O Japão é a grande potência mundial da categoria e a All Japan Robot-Sumo Tournament é a competição mais prestigiada do mundo. Na Ásia, ainda há importantes competições na China, como a RobotChallenge ^[16], e na Mongólia.

Na Europa, países como Turquia, Romênia e Polônia organizam as principais competições da Europa, como a RoboChallenge ^[17] , focados principalmente em sumôs autônomos.

Nas Américas, a antiga RoboGames, a maior competição de robótica do mundo na sua época, incluía em seu programa diversas categorias de Sumô, reunindo competidores internacionais do mundo inteiro. O México, uma das potências mundiais da categoria, especialmente no Sumô 3kg RC e no Mini-Sumô, é sede de diversas competições de Sumô, sendo também um dos países com mais torneios oficiais classificatórios para o All Japan Robot-Sumo Tournament.

A All Japan Robot-Sumo Tournament ("全日本ロボット相撲大会") surgiu em 1989 organizada pela FUJISOFT Inc, criando a primeira competição de Sumô de Robôs. É uma competição focada em Sumô 3kg, tanto Auto como RC. Desde 2008 se tornou a competição mundial referência com participação de robôs de mais de 20 países. ^[18]

Internamente a competição é dividida em "Fase Regional" ("地区大会") e "Grande Final" ("Grand Final" ou "全国大会"). A Fase Regional consiste em torneios regionais realizados entre Agosto e Outubro para os participantes do Japão, sendo que os melhores de cada torneio se classificam para a Grande Final. Para os representantes internacionais, a classificação para a Grande Final pode ser feita pelos torneios internacionais considerados oficiais pela organização, em países como México, Turquia e Brasil por exemplo. A Grande Final é realizada em Dezembro em Tóquio no Ryōgoku Kokugikan. ^[19]

Competidores brasileiros podem ser qualificados para participarem do All Japan Robot-Sumo Tournament se ganharam um certificado oficial de classificação emitido pelas competições oficiais. Algumas das competições que atualmente emitem certificado no Brasil são o RoboCore IRONCup , RoboCore Winter Challenge e o Torneio SMILE de Robótica, entretanto, pode haver mudanças a cada ano. Além disso, os participantes brasileiros também podem se classificar por meio de competições de outros países ou, hipoteticamente, pela própria Fase Regional do Japão.

Desde 2011, equipes brasileiras participam dessa competição, e uma lista com todas as participações brasileiras, se encontra abaixo:

A competição foi introduzida no Brasil pela RoboCore no Winter Challenge IV em 2008. Com o crescimento das competições da RoboCore em geral, o sumô de robôs começou a atrair cada vez mais participantes e desde então surgiram várias competições de menor porte.

No Brasil, em geral, as competições de robótica são desenvolvidas em ambiente universitário e para Sumô de Robôs não seria diferente. Algumas das principais equipes brasileiras são: a ThundeRatz ^[21] (Escola Politécnica da Universidade de São Paulo); Kimauánisso Robotics Team (Instituto Mauá de Tecnologia); FEG Robótica (Unesp - Guaratinguetá ); Equipe Phoenix (Unicamp); MinervaBots (UFRJ); Omegabotz (FACENS); RioBotz (PUC-Rio); RobotBulls (Instituto Nacional de Telecomunicações); e Trincabotz (CEFET-MG). Também existem outros participantes que não são associados a nenhuma instituição de ensino.

Além disso, não é raro a presença de participantes internacionais. Já participaram equipes de países como França ^[22], Polônia ^[23] e México ^[24]. Os participantes do México, como uma das potências mundiais da categoria, sempre obtiveram êxito nas competições no Brasil.

A RoboCore ^[25] é uma das principais organizadores de competições de robótica do Brasil, incluindo em seu programa competições de Combate de Robôs, Seguidor de Linha, Robô Trekking e Sumô de Robôs, atraindo principalmente equipes universitárias, mas também equipes de nível técnico.

As competições de Sumô de Robôs da RoboCore são as mais prestigiadas do país. As classes incluídas atualmente no seu programa são o Sumô 3kg RC, Sumô 3kg Auto, Mini-sumô e Sumô LEGO. Além disso ainda há uma categoria separada de Sumô LEGO exclusiva para equipes formadas por estudantes do nível fundamental e médio, o Sumô LEGO Junior.

Além das competições organizadas pela RoboCore existem muitas outras competições de menor porte, muitas vezes organizadas pelas próprias equipes participantes.

O Torneio SMILE de Robótica é organizado pelo Instituto Mauá de Tecnologia, parte da Semana SMILE ^[28] e inclui em seu programa as categorias de Sumô 3kg (RC e Auto), Mini-Sumô e Sumô LEGO (Pro e Júnior), além do Seguidor de Linha. Teve sua primeira edição em 2018. Desde sua primeira edição é uma competição classificatória para o All Japan Robot-Sumo Tournament ^[29] .

Em 2019 ocorreu sua segunda edição com um número de 170 robôs inscritos ^[30]. A edição de 2020 estava prevista mas foi cancelada devido à Pandemia de COVID-19 no estado de São Paulo.

O Torneio Tech Challenge teve sua primeira edição em 2017 e em 2021 ocorreu sua quarta edição.

O Torneio Bosch teve sua primeira edição em 2018 e em 2019 encontrava-se em sua terceira edição.