Os robôs estão chegando

Teodiano Freire Bastos Filho

Você certamente já deve ter ouvido falar do robô que anda, dança, chuta bola, e ainda do robô-gato, robô-cachorro, robô-peixe, entre muitos outros. O jornal El País, da Espanha, publicou recentemente as últimas novidades em robótica, apresentadas na Exposição Universal de Aichi (Japão). Essas novidades vão desde robôs-recepcionistas, como a Actroid (uma espécie de corruptela de Actress e Android), que é uma humanóide fabricada pela empresa Kokoro, feita de silicone, que gesticula ao falar, tal como os seres humanos, e reconhece até 40.000 frases em quatro idiomas diferentes, além de outros robôs curiosos como o Papero, o Wakamaru, o Mujiro, o Alsok, o Ligurio e vários outros.

O Papero (da empresa Nec Corporation) é um robô de 38,5 cm de altura e seis quilos de peso, que foi desenvolvido para brincar e cuidar de crianças. Ele está conectado a um telefone celular e também à Internet, o que permite que criança e adulto se comuniquem por esse meio. Também é possível ao adulto ver, através de um monitor de seu ambiente de trabalho, o que a criança está fazendo, já que os olhos de Papero são na verdade duas câmeras de vídeo que podem transmitir imagens. O Papero também tem sensores que lhe permitem deslocar-se sem colisões, responder verbalmente às carícias (e também aos maus- tratos), girar a cabeça em direção à pessoa que lhe está falando e reconhecer sua voz. Além disso, dança, canta, lê histórias e responde às perguntas feitas (cujas respostas são obtidas da Internet). A construção desse robô foi apoiada por uma organização estatal japonesa que promove o desenvolvimento e a pesquisa de robôs (NEDO) e, inclusive, já existem no Japão alguns desses robôs em creches, escolas e centros de recreação para crianças. A idéia do Ministério de Educação do Japão é familiarizar as crianças com os robôs, fazendo com que brinquem e joguem com eles e assim poder aproveitar todas as possibilidades que os robôs oferecem.

Outros robôs apresentados nessa exposição universal foram os robôs Nagara-3 (da Gifu Industries), capaz de jogar futebol; o Mujiro (da Tmsuk Co.), um robô de segurança, usado para eliminar objetos suspeitos; o Alsok (da Shogo Security Services), usado para vigilância à noite e para entreter as pessoas de dia; o Wakamaru (da Mitsubishi), que é um recepcionista robótico; o I-Foot (da Toyota), uma cadeira de “pernas” que pode transportar pessoas portadoras de deficiência; os robôs degustadores da Nec, que são dotados do sentido do paladar e permitem identificar os ingredientes dos alimentos; e o robô Tao Aicle (da Fujitsu), que é uma cadeira de rodas “inteligente” usada para o transporte de pessoas doentes.

É surpreendente para nós, brasileiros, como os japoneses convivem com os robôs. Um exemplo disso é o caso de uma trabalhadora japonesa que já não suportava o dia-a-dia dentro de casa com o filho único de 3 anos de idade e que quando viu pela primeira vez o Papero, sentiu que era o que estava buscando. Ela disse se sentir mais segura se tem um robô como o Papero em casa do que deixar o seu filho aos cuidados de uma empregada (estrangeira, no caso do Japão, já que a escassez e o alto custo da mão-de-obra nauele país não permite a um cidadão de classe média ter uma empregada doméstica japonesa). Diz também que assim se livra da idéia de ter um segundo filho.

Não é somente no Japão: os robôs pouco a pouco estão chegando aos ambientes domésticos em todo o mundo, inclusive um deles já pode ser encontrado no Brasil. Trata-se do robô aspirador de pó Trilobite, da empresa Electrolux, que no Brasil custa pouco menos que R$ 7.000,00. Foi desenvolvido na Suécia e trabalha sozinho, limpando o piso com muita eficiência. Funciona com 4 motores e possui sensores de ultra-som para detectar e desviar de obstáculos (como paredes e móveis). O robô aspirador vem ainda com fitas magnéticas para delimitar a área de atuação, evitando que ele caia de escadas, e funciona com três programas diferenciados de limpeza, dependendo de cada necessidade. Quando a área está limpa, ele procura sozinho o recarregador de bateria. Para o seu quintal, você pode usar um robô cortador de grama, por exemplo, o robô RL500 ou o robô Lawn Nibbler, o qual corta a grama numa área definida, cujo perímetro é demarcado por emissores de rádio-freqüência. Enquanto corta a grama, o robô desvia-se de obstáculos (árvores, brinquedos, animais, crianças, etc.).

Para a limpeza do piso de casas, empresas, indústrias ou salões de festas, pode-se usar o robô RoboScrub (das empresas Denning Mobile Robotics e Windsor Industries), ou o RoboKent, desenvolvido pela Kent Corporation. Ele realiza a limpeza de forma autônoma (em ambientes de geometria retangular) ou de forma guiada por um operador. A Robosoft também fabrica robôs de limpeza de pisos, como o Auto VacC 6, o qual pode realizar a limpeza de ambientes por controle remoto, através de ensino-repetição ou autonomamente. Essa empresa fabrica também robôs para limpeza de fachadas de edifícios e até de telhados de vidro. Mais uma empresa que comercializa robôs para limpeza de pisos é a Dyson, fabricante do robô DC06. Trata-se de um robô a rodas, autônomo e de pequenas dimensões, que realiza aspiração automática a vácuo. Seu pequeno tamanho permite que se desloque por baixo de cadeiras e mesas, efetuando a limpeza desses locais, inacessíveis para os outros robôs de limpeza. Além disso, utiliza cinqüenta sensores, para, entre outras funções, detectar e desviar de obstáculos, detectar escadas (de forma a não cair) e até para proteger-se, ou seja, ele desliga quando, por exemplo, é atacado por um animal ou agarrado por alguém. Além disso, durante a operação de aspiração de pó, executa uma trajetória em espiral, o que resulta numa cobertura eficiente da área sob limpeza.

Outra novidade em robótica é o Wakamaru, um simpático robô de um metro de altura que atua tanto como recepcionista quanto como vigilante. O Wakamaru possui uma câmera omnidirecional na cabeça e outra para a captura frontal de imagens, através dos olhos. Reconhece voz, fala em quatro idiomas e também usa linguagem corporal. Desloca-se através de rodas e usa sensores de infravermelho para detectar obstáculos em seu caminho. Outro exemplo de robô vigilante, mas não tão novo, é o iRobot. Trata-se de um robô dotado de câmera de vídeo, microfone, alto-falante e sensores anticolisão. É possível teleoperá-lo via Internet, recebendo de volta o som e as imagens do ambiente onde o robô se encontra. Pode-se, inclusive, transmitir para o robô comandos para que ele emita sons, como se falasse por você. O iRobot também é capaz de subir e descer escadas.

Com tantos novos robôs aparecendo no mercado, imagina-se que em um futuro próximo eles não somente serão usados para limpar o chão, cortar a grama, proteger casas e empresas, extinguir incêndios, desativar bombas, realizar operações cirúrgicas, inspecionar e limpar tubulações, dutos de petróleo e lugares perigosos para o ser humano, já que, nos próximos cinco anos, empresas do Japão devem realizar negócios da ordem de 45 a 60 bilhões de reais na comercialização de robôs orientados a serviços de vigilância, informação, limpeza, ajuda doméstica, e também para assistência a pessoas idosas e para portadores de deficiência. No Brasil, várias universidades possuem grupos de pesquisa em robótica. A Universidade Federal do Espírito Santo (Ufes) possui vários desenvolvimentos de robôs móveis a rodas e a patas. Uma pesquisa atualmente realizada na Ufes é robotizar uma cadeira de rodas, de forma que ele possa ser comandada por piscadas de olhos, movimentos do globo ocular e até pelo pensamento.

O Japão domina o mercado de robôs no mundo: tanto no mercado de aplicações não usuais, como é o caso de robôs domésticos quanto em robôs utilizados na indústria: é quase a metade dos mais de oitocentos mil robôs existentes no mundo todo. O Brasil participa desse bolo com cerca de 0,6% dos robôs do mundo (em torno de 5.000 robôs, instalados principalmente na indústria automobilística), mas revela um crescimento enorme no número de robôs nos últimos cinco anos.

O primeiro robô industrial surgiu na década de 60, construído pela empresa Unimation, e embora o número de robôs já beire o milhão de unidades, ainda se prevê um rápido crescimento desse número, principalmente devido ao aumento do custo da mão-de-obra, à necessidade cada vez maior do aumento de produtividade, de melhoria da qualidade final de um produto, de realização de tarefas perigosas, que o homem não pode realizar, e à queda do custo dos robôs. Esses robôs manipuladores vêm sendo bastante utilizados na indústria, em tarefas como soldagem, pintura, montagem de peças e inspeção de defeitos.

As novidades que têm aparecido na área de robótica são todas de um outro tipo de robô: os robôs móveis. Diferentemente dos robôs manipuladores industriais, que possuem uma base fixa, um robô móvel autônomo é livre para mover-se em todas as direções. Os robôs móveis começaram a aparecer na década de 70, mas somente na década de 80 começaram a surgir os primeiros robôs móveis autônomos. Além das aplicações comentadas, eles podem ser empregados em outras tarefas, que vão do transporte de peças em uma indústria, até para substituir o homem na exploração de locais perigosos, como águas profundas, áreas radioativas, crateras de vulcões, ambientes espaciais e mesmo outros planetas. Exemplos mais recentes de aplicações desses tipos de robôs em outros planetas foram os robôs Sojourner, Spirit e Opportunity que a Nasa enviou a Marte em 1997 e 2004.

Entre os robôs móveis, um tipo que sempre chama a atenção é o robô humanóide. A Honda Motors foi a primeira empresa a começar as pesquisas para o desenvolvimento desse tipo de robôs, em 1986. Dez anos mais tarde apareceu o primeiro robô humanóide que foi o P2, capaz de andar, subir escadas e empurrar um carrinho de compras. Esse robô tinha 1,82 m de altura e 210 Kg de peso. Nove meses depois apareceu o robô humanóide P3, com menores dimensões. Entretanto, o robô humanóide estrela da Honda somente foi lançado em 2000 e foi o famoso Asimo, com 1,20 m de altura e 43 Kg de peso. A Sony também desenvolveu o seu robô humanóide, o SDR-3X, de 50 cm de altura e 5 kg de peso, que joga futebol e até dança, e também o robô Qrio que, além do que faz o SDR-3X, é capaz de subir e descer escadas e até correr. A empresa Kawada também tem o seu robô humanóide: o HRP-2 (com um custo de quase novecentos mil reais). Esse robô pode ser usado para inspeções perigosas e para dirigir veículos e máquinas industriais como guindastes e escavadeiras.

Esse tipo de robô humanóide não parece assustar os japoneses. Um deles disse que como não estão habituados a que estranhos entrem nas suas casas, o robô, por ser uma máquina, leva vantagem em relação ao ser humano, pois ele não te trai, não te rouba e somente fala quando você quer. Em uma recente pesquisa feita no Japão, mais de um terço dos entrevistados dizia preferir a companhia de um animal doméstico do que a de um homem. Então, os robôs-animais foram um tremendo sucesso: fazia companhia e não era necessário comprar ração e, se o bicho fosse um cachorro, tampouco era necessário levá-lo para passear e para o ritual de banho, escova e secagem. Assim, surgiram vários desses robôs para entretenimento: o robô-peixe da Mitsubishi, que possui um aspecto tão realista que somente uma inspeção minuciosa permite verificar que não se trata de um peixe real; o robô-cachorro Aibo, da Sony, com vários recursos de inteligência artificial embutidos, que lhe dão a capacidade de aprender através da técnica de tentativa e erro ao levar bronca do seu dono e assim descobrir o que pode ou não fazer. Já existe até uma nova versão desse robô-cachorro, com capacidade de achar a tomada para recarregar suas baterias, e reconhecer a voz e o rosto de seu dono. O Aibo pode ainda ter sua personalidade controlada por computador e pode ser controlado por e-mail. Hoje já se pode ver até time de futebol formado por vários Aibo: e eles fazem gol e ainda comemoram colocando as patinhas dianteiras para cima! Por mil e quinhentos dólares (no Brasil poderá custar bem mais do que R$ 3.000,00) você pode ter um cachorrinho desses em casa. Quando os robôs são usados em conjunto para a realização de uma determinada tarefa (como é o caso dos cachorrinhos jogadores de futebol), tem-se um sistema multirrobôs. Existem até projetos internacionais como o RoboCup e o Mirosot, que utilizam um jogo de futebol de robôs como foco central de pesquisa em técnicas de inteligência artificial aplicada à robótica. A Escola Politécnica da USP possui um time de futebol de robôs, o Futepoli, que foi classificado em segundo lugar no Torneio Internacional Mirosot, em 1998, na França. Outras instituições no Brasil também desenvolveram equipes de futebol de robôs, como a Bravo (CenPRA/Campinas), a MineiRosot (UFMG) e a Unesp (Bauru), que é a atual campeã da competição brasileira de futebol de robôs.

Entretenimento

Voltando ao tema de robôs de entretenimento, houve recentemente o lançamento do robô- gato, chamado de NeCoRo, desenvolvido pela empresa japonesa Omron. O NeCoRo possui sensores táteis, acústicos e visuais, que são utilizados para detectar a forma pela qual é tratado pelo seu dono. Ele emite até 48 sons típicos de gatos e realiza movimentos de patas, orelhas, olhos e cabeça, para demonstrar seus “sentimentos”.

Quando o tema é referente a robôs de pequenas dimensões, são vários os grupos de pesquisa no mundo que vêm desenvolvendo micro e nano robôs. Os microrrobôs são utilizados para a exploração de ambientes de dimensões reduzidas, como, por exemplo, a exploração interna do corpo humano. Um desses projetos é desenvolvido pelo MIT, nos Estados Unidos, onde está sendo construído um robô com menos de 4 cm para a detecção de doenças do cólon. Um outro projeto é o Darpa, onde está sendo construído um microrrobô de 8 cm de comprimento; este contém um sistema de sucção nas patas, que o torna apto a explorar ambientes reduzidos, sendo capaz, inclusive, de subir paredes e passar por cima de obstáculos. Já a tecnologia de nanorrobótica (robôs da ordem de milésimo de milímetro) visa principalmente aplicações na medicina, como a eliminação de acúmulos de substâncias orgânicas indesejadas (tumores, placas de gordura nas paredes das artérias e coágulos sangüíneos).

Robôs também são utilizados dentro d’água e no ar. Para ambientes subaquáticos, existem os robôs submarinos que são de dois tipos: o ROV, que pode ser controlado remotamente, e o AUV, que opera autonomamente. Esses robôs têm sido aprimorados para operar em grandes profundidades (até quatro mil metros) e áreas de risco, onde os mergulhadores não podem operar. Os ROVs podem realizar diversas tarefas, utilizando para isso braços mecânicos e ferramentas especializadas. Entre as aplicações realizadas por esses robôs estão a investigação visual das partes submersas de navios, pontes e plataformas, monitoramento de colônias de peixes, controle de poluição subaquática, controle de devastação da vida marinha, localização de depósitos de combustíveis nucleares, execução de operações tecnológicas em plataformas marítimas, inspeção visual de estruturas subaquáticas de oleodutos e gasodutos, inspeção de barragens e explorações marítimas para fins de pesquisa. Só para se ter uma idéia de valores, uma expedição de inspeção de um navio naufragado usando o ROV Hercules custa, por dia, 40.000 dólares. Com relação ao robô aéreo, o Centro de Pesquisa Renato Archer (CenPRA) de Campinas está construindo um deles na forma de um dirigível (Projeto Aurora) para a realização de sobrevôos de inspeção em florestas, estradas, fazendas, cidades, cursos de rios, etc. Outro centro de pesquisa envolvido com esse tipo de pesquisa é o Spawar Systems Center San Diego (Estados Unidos), que desenvolve robôs aéreos para várias aplicações: controle de incêndios, detecção de áreas minadas e com armadilhas militares, proteção de tropas militares, exploração de áreas contaminadas (químicas, biológicas e nucleares), etc.

Há ainda robôs saltadores, escaladores, tosadores de ovelha, buscador de bombas, robô explorador de vulcões, robô limpador de casco de navios, robô agrícola e até robô hospitalar. Um exemplo de sucesso no uso de robôs em mais de cem hospitais de todo o mundo é o robô HelpMate. Este robô realiza uma tarefa corriqueira em um hospital: transportar documentos e medicamentos entre as salas do hospital. É um trabalho simples, mas que toma muito tempo de auxiliares de enfermagem, enfermeiras e trabalhadores de um hospital.

Quem sabe em um futuro não muito longíquo não tenhamos esses robôs como companheiros do dia a dia? Ou será que isso só pode acontecer no Japão? Um diretor do Departamento de Desenvolvimento Tecnológico da NEDO (Japão) diz que como os japoneses, desde a antiguidade, estão acostumados a viver com muitas divindades, isso facilita a que vejam os robôs como amigos e não com uma conotação negativa de insubmissão e arrogância do homem contra o Criador.

Teodiano Freire Bastos Filho é professor do Departamento de Engenharia Elétrica da Universidade Federal do Espírito Santo (Ufes) e um dos autores do livro Robótica industrial: Aplicação na indústria de manufatura e de processos. O autor é também o coordenador do “IV Congresso Ibero-Americano sobre Tecnologias de Apoio a Portadores de Deficiência”, a ser realizado em Vitória, de 20 a 22 de fevereiro de 2006.