“Engenharia da diversão": a Universidade de Ciências Aplicadas de Munique automatiza o futebol de mesa

Pegue as peças individuais desativadas de uma mesa de futebol de mesa que já foi automatizada e coloque-a em funcionamento novamente. Parece simples, mas não é. Especialmente quando existe apenas um diagrama de circuito conceitual que tem cerca de 15 anos. No entanto, isso não foi obstáculo para o professor Guido Stehr, da Faculdade de Engenharia Elétrica e Tecnologia da Informação da Universidade de Ciências Aplicadas de Munique: Ele estabeleceu a meta de revitalizar o projeto que já foi bem-sucedido. O software da Eplan Educacional também foi usado. Mas desde o início ...

Em 2008, o “ProCK” foi lançado com sucesso na Universidade de Ciências Aplicadas de Munique. O projeto foi desenvolvido continuamente e até mesmo apresentado na Hannover Messe em 2013, mas o professor responsável se aposentou. A partir de então, o projeto ficou adormecido por anos até que o kicker finalmente foi descartado. “Foi quando eu levantei meu dedo”, lembra o professor Stehr. “Reativamos a mesa de pebolim para o nosso dia de informações aos alunos”, diz o diretor do programa de bacharelado em Engenharia Elétrica e Tecnologia da Informação. No entanto, foi preciso muito trabalho para que o pebolim ficasse apresentável novamente. Foi aí que Jakob Friederich entrou em ação. O aluno do segundo semestre documentou o projeto.

Estudante dá uma mãozinha

A mesa de pebolim computadorizada consiste em uma mesa de pebolim padrão e uma vitrine que contém todo o sistema de controle, substituindo o painel de controle. “Havia um antigo diagrama de circuito conceitual de 2008, com mais de 50 páginas, para um dispositivo que eu nunca tinha visto antes”, explica Friederich. “Primeiro, tive que me familiarizar com os componentes e as funções da vitrine com as instalações elétricas. Minha tarefa era mesclar esse diagrama de circuito com os registros de corrente em um grande diagrama de circuito.” Cada designação de terminal, por menor que fosse, cada detalhe minúsculo tinha que ser levado em conta. O Eplan Educacional foi o software escolhido. O técnico em eletrônica treinado já tinha experiência nessa área. “Eu já havia me familiarizado com esse software durante meu treinamento, então não precisei aprender nada novo.” Graças ao seu treinamento, Jakob Friederich também estava familiarizado com os componentes industriais que compõem o kicker e o armário de distribuição, e pôde começar imediatamente.

O diagrama do circuito já foi totalmente desenvolvido. As extensas bibliotecas de componentes, a entrada descomplicada de modelos de componentes externos e a criação automática de diagramas de terminais, incluindo referências cruzadas, foram muito úteis. “Aprendi muito - sobre o Eplan e sobre o kicker”, diz Friederich. No decorrer da revisão, o estudante dedicado também adicionou novas peças elétricas, por exemplo, um controle de ventilador para a vitrine, pois ela fica muito quente sob carga. “É por isso que instalei um circuito que, como um termostato de aquecimento, pode reconhecer quando a vitrine está ficando muito quente.”

Jakob Friederich usa o ventilador na vitrine. (© Faculdade de Engenharia Elétrica e Tecnologia da Informação, Universidade de Ciências Aplicadas de Munique)

Reanimação de uma pilha de peças

No início, o projeto se assemelhava a um trabalho de detetive. O kicker estava em uma sala de armazenamento, desmontado em partes individuais, quando o professor Guido Stehr assumiu a responsabilidade por ele e decidiu reavivá-lo.

O laboratório de pebolim depois que as peças individuais foram instaladas (© Faculdade de Engenharia Elétrica e Tecnologia da Informação, Universidade de Ciências Aplicadas de Munique)
Mas como dar vida novamente a uma pilha de peças individuais? Primeiro, Stehr teve que encontrar alguém que ainda conhecesse a instalação do pebolim. “O professor não estava mais lá, nem os alunos, mas ainda havia um funcionário técnico da época, que estava em uma faculdade diferente, mas ainda na universidade”, diz Guido Stehr. “Anotei tudo o que consegui extrair de sua memória.” Depois que a mesa de futebol computadorizada foi montada e os primeiros gols foram marcados, o projeto pôde continuar com vigor renovado. Jakob Friederich se lembra do momento exato da palestra em que o professor Stehr apresentou o projeto: “Eu soube imediatamente que queria fazer isso”.

Stehr então usou o Eplan Educacional pela primeira vez para documentar o hardware. Apesar do aspecto divertido, o projeto do pebolim tem tudo a ver com componentes e métodos industriais. “Nós treinamos engenheiros, não pessoas que gostam de mexer com coisas”, diz o professor Stehr com um brilho nos olhos. “Como uma universidade de ciências aplicadas, damos grande importância à experiência prática. É por isso que quero dar aos meus alunos habilidades relevantes para o setor.” Nesse meio tempo, os primeiros aprimoramentos de hardware foram realizados graças à sólida documentação. Uma pequena equipe de quatro pessoas está agora trabalhando para modernizar e melhorar o desempenho do kicker de computador.

“ProCK” - esta é a estrutura

E é assim que o jogo de futebol automatizado funciona: as quatro hastes de um lado de uma mesa de futebol padrão foram serradas. Uma vitrine contendo os motores elétricos e os componentes eletrônicos necessários para controlá-los é acoplada a ela. Os motores acionam as hastes serradas do pebolim, que são conectadas à vitrine por meio de uma junta de acoplamento. Várias câmeras monitoram a posição da bola. Os gols são contados usando barreiras de luz. Outra barreira de luz garante que ninguém fique com os dedos presos.

Conexão de um motor rotativo (© Faculdade de Engenharia Elétrica e Tecnologia da Informação, Universidade de Ciências Aplicadas de Munique)

Um monitor acima da mesa de pebolim exibe o placar. Como oponente, a mesa de pebolim computadorizada ainda não tem a mesma capacidade estratégica de um computador de xadrez, por exemplo, mas os chutes são precisos e poderosos. “A mesa de pebolim automática tira sua força de sua velocidade”, explica o professor Stehr. “A estratégia de jogo é simples - quando ele chega à bola, tenta chutar, e quando não chega à bola, tenta cobrir. Mas quando ele chuta a bola, ele é muito rápido.” O aprimoramento da estratégia de jogo está planejado. “Esse seria um ótimo tópico para uma tese”, conclui o professor.

A construção geral da mesa de pebolim com caixa de exibição e monitores (© Faculdade de Engenharia Elétrica e Tecnologia da Informação, Universidade de Ciências Aplicadas de Munique)

O jogador de futebol computadorizado em turnê

Em setembro de 2024, o Computerkicker saiu em turnê. No “Superbloom Music & Science Festival” em Munique, ele foi um verdadeiro destaque para os visitantes predominantemente jovens. “Uma mesa de pebolim como essa é atemporal e também mostra diretamente que a engenharia elétrica é incrivelmente divertida. Muitos jovens não se dão conta disso”, diz Guido Stehr, explicando a motivação para participar do festival. No entanto, o pebolim não serve apenas para publicidade; ele fornece tópicos motivadores e até mesmo lúdicos para o treinamento. “Eu chamo isso de 'engenharia divertida'”, diz o professor Stehr. “A pedagogia é bem conhecida: As pessoas também precisam brincar. Essa é a melhor maneira de aprender.”