Robótica

Conceito

O termo “robô” deriva-se da palavra “robota” da língua Eslava e significa trabalho subordinado. Ele foi primeiramente introduzido em 1921 por Karel Capek em sua peça de teatro RUR - Rosumovi Univerzální Roboti (Rossum’s Universal Robots). Mas foi apenas em finais de 1972 que apareceu a primeira definição científica para Robótica: “Um manipulador re-programável, multifuncional, feito para movimentar materiais, peças, ferramentas, ou equipamentos especializados através de diversos movimentos programados para realizar uma variedade de tarefas”.

Aplicações

As aplicações são diversas em inúmeras áreas, principalmente na indústria.

• Robôs industriais: é a maior aplicação comercial para essa tecnologia, em que o robô pode realizar tarefas de precisão com rapidez. Normalmente usado para a soldagem, pintura, movimentação de peças, entre outros.
• Robôs aquáticos, aéreos e espaciais: para aquisição de imagens em áreas que o homem não poderia chegar, intervenções, inspeções e outras tarefas diversas que necessitam de mais agilidade e possivelmente máquinas pequenas. No caso espacial, é muito mais seguro enviar uma máquina ao espaço do que humanos, e o trabalho pode ser até mais específico nesse caso (exemplo dos famosos Mars Rovers que pesquisam a superfície do planeta).
• Robôs para agricultura e florestamento: colheitadeiras automatizadas, máquinas para corte de árvores, etc.
• Robôs na construção: usados no posicionamento, conexão, verificação e manutenção.
• Robôs na mineração: amplamente utilizados já que também é mais seguro utilizar máquinas dentro de minas, além disso podem ser especializadas para buscar certo tipo de material e escavar de forma mais precisa. Muito utilizado nas mineradoras da Austrália, onde tratores gigantes carregam toneladas de minério por vez.
• Robôs para ambientes perigosos: desenhados para trabalhar em ambientes radioativos ou tóxicos, de temperaturas muito elevadas ou baixas, onde o trabalho humano seria impossível.
• Robôs de busca e resgate: auxiliam na busca através da aquisição de imagens, podendo se mover de forma rápida e ágil para ajudar no resgate.
• Veículos inteligentes: além de ser um “sonho” para um futuro com carros sem pilotos, os veículos inteligentes auxiliam o trabalho em áreas difíceis, até em casos citados acima como a colheitadeira automática que consegue se situar e colher uma extensão da lavoura.
• Robôs na medicina: cada vez mais implantados devido à precisão da máquina para a realização de tarefas muito delicadas. Podem auxiliar na captura de imagens, entre outros fatores, que guiam o médico.
• Robôs para a reabilitação e tratamentos: possibilitam o tratamento repetitivo com a gravação de dados para comparação no futuro, além de auxiliar o fisioterapeuta a realizar os movimentos de reabilitação.
• Robôs domésticos: robôs para aspirar o chão, geladeiras inteligentes e até guarda roupas digitais.

Tecnologias empregadas

Como suas aplicações são das mais diversas, inúmeras tecnologias são utilizadas. Basicamente, um robô é composto por sua estrutura física (que pode ser de cabos, braços e outros), seus sensores - onde normalmente se tem sensores para posicionamento (câmera de vídeo, gps, laser, etc) - e outros sensores específicos para a devida aplicação (sensores de temperatura, rigidez, aceleração, etc), e seus atuadores - que são os responsáveis pela execução da respectiva tarefa. Obviamente, os robôs também necessitam de um centro de controle onde se especifica cada passo a ser tomado e como tomar decisões. Esse centro pode ser programado em micro-controladores e até por servidores gigantescos, dependendo da operação.

Estado da Arte

Muitas pesquisas ainda estão em andamento no âmbito de Machine Learning (em que a máquina experimenta situações e deriva delas uma série de regras para tomada de decisões, simulando o aprendizado humano), que procura automatizar ainda mais as máquinas em conjunto com a inteligência artificial, criando robôs inteligentes. Robôs humanóides em breve serão comercializados, com fins domésticos. No campo da medicina, diversos experimentos estão sendo realizados com próteses robóticas que poderão ser controladas pelo usuário através de seus impulsos elétricos, sem uso de controle remoto.

O futuro é extremamente promissor, com as rápidas mudanças que ocorrem nas diversas tecnologias que compõem um robô é certo de que estes apenas evoluirão. Já existem diversas possibilidades antes consideradas impossíveis, como telefones flexíveis, holografias, e outras tecnologias apenas pensadas apenas em filmes sci-fi.

Referências bibliográficas

K. C. Kim (ed.), Robotics in General Surgery, Springer Science+Business Media, New York 2014.

Bruno Siciliano, Oussama Khatib (eds.), Handbook of Robotics, Springer-Verlag, Berlin 2008.

Harry Henderson, Modern Robotics: Building Versatile Machines, Chelsea House Publishers, 2006.