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Cientista brasileiro cria robô controlado por movimentos humanos

Rafael Rodrigues da Silva

Um dos maiores entraves para a criação de robôs é o movimento: a não ser que se utilize rodas ou esteiras, é difícil criar um robô que tenha a mesma capacidade de movimento de um humano, e principalmente que consiga se adaptar às mudanças de terreno do ambiente. Mesmo as IAs mais avançadas não conseguem ainda responder em tempo real à mudanças bruscas no terreno (como, por exemplo, a aparição de um obstáculo que não havia sido previamente mapeado). E, enquanto opções arquitetônicas simples de se encontrar em qualquer lugar (como escadas ou desníveis) podem ser o suficiente para impedir o avanço de um robô “de rodinhas”, os robôs bípedes baseados na movimentação humana ainda não conseguem se garantir sozinhos em terrenos acidentados, pois não possuem os reflexos necessários para ajeitar suas passadas e o centro de gravidade do corpo de forma a se adequar a tempo às irregularidades do terreno.

É por isso que pesquisadores da Universidade de Illinois e do MIT (Massachussets Institute of Technology) estão desenvolvendo o Little HERMES, um robô controlado por movimentos humanos. O projeto foi publicado na última quarta-feira (30) na revista Scientific Robotics, e é liderado pelo brasileiro João Ramos, que iniciou a carreira acadêmica na PUC-Rio, na cidade do Rio de Janeiro. O Canaltech bateu um papo com ele e conta mais sobre o projeto.

O Little HERMES não é o primeiro robô a ser controlado por movimentos humanos, mas o que o difere de outros sistemas do tipo é o fato de ele ser o primeiro a trabalhar com um tipo de controle bidirecional. Isso quer dizer que não é apenas o operador humano que envia comandos para o robô, mas o robô também envia para o operador aquilo que ele está “sentindo” — um sistema parecido com o que vemos em filmes como Pacific Rim ou Jogador Número Um.

Robô Little HERMES imitando os movimentos do operador (Imagem: TechCrunch)

De acordo com Ramos, esse sistema funciona colocando-se o operador em cima de uma placa de pressão, vestido com uma espécie de exoesqueleto composto de diversos sensores e um colete com tecnologia force feedback. Esses sensores emitem os sinais do movimento feito pelo operador para o robô, que os processa levando em conta o centro de gravidade da máquina, e então imita o mesmo movimento feito pelo operador. Essa operação é feita em questão de milisegundos, e a resposta é praticamente instantânea.

Ao mesmo tempo, a placa de pressão e o colete com force feedback permitem que o controlador humano sinta melhor o terreno por onde o robô está passando, permitindo um controle mais preciso sobre o tipo de movimento que deve ser feito. Outra vantagem do sistema é que, como a resposta do robô aos comandos é praticamente instantânea, ele pode se aproveitar dos reflexos superiores dos humanos, resultando em uma performance melhor em terrenos complicados de se navegar — como, por exemplo, os destroços de um prédio.

Feito para salvar vidas

Ramos revela que a ideia da criação do Little HERMES surgiu após o desastre na Usina de Fukushima, centro de geração de energia elétrica através da energia nuclear que explodiu no Japão em 2011. Ainda que o evento tenha sido uma catástrofe impossível de se prevenir, já que aconteceu porque a usina foi atingida por um terremoto seguido de um tsunami, os especialistas acreditam que um robô capaz de se mover nos escombros poderia ser uma peça fundamental para evitar danos. Por exemplo: se um robô conseguisse entrar dentro da usina e ligado o sistema de refrigeração até um dia depois da catástrofe, praticamente todo o dano causado pelo vazamento de material radioativo teria sido evitado.

Foi pensando neste tipo de situação que o Little HERMES foi criado: com cerca de 60 cm de altura, ele foi projetado para conseguir se movimentar facilmente em áreas de escombros, podendo ajudar não apenas a adentrar locais com enorme quantidade de radiação e impedir desastres maiores, como até mesmo ajudar nas buscas por sobreviventes presos em destroços de acidentes mais "comuns".

Depois de aperfeiçoar o Little HERMES, o próximo passo da pesquisa será transferir o mesmo tipo de controle para o HERMES, um robô muito parecido mas que possui um tamanho mais próximo ao de um humano, e que poderá ser usado para qualquer atividade de alto risco para nós — como resgatar pessoas em incêndios ou em minas de carvão abandonadas. Há ainda as possibilidades de uso comercial, já que robôs controlados por humanos podem ser muito úteis para a construção civil, praticamente acabando com qualquer risco ao qual os trabalhadores dessas área estão sujeitos.

Além de transferir o mesmo sistema de controle para um robô maior, Ramos afirma que o grupo dele também tem interesse em introduzir outros tipos de tecnologia que possam facilitar a imersão do controlador nas atividades do robô — como óculos de realidade virtual e de realidade aumentada, que permitiriam que o operador humano “fosse” o robô que ele controla. Outra possibilidade vista com bons olhos é o uso de sistemas neurais para este tipo de controle, o que permitiria que os robôs fossem controlados até mesmo por pessoas que não possuem pernas ou braços funcionais. Aliás, isso também aumentaria as possibilidades de uso dessas máquinas, como “corpos virtuais” para pessoas com deficiências, amputações e limitações físicas.

Mas, ainda que todas essas tecnologias estejam nos planos da equipe, Ramos ainda acha muito cedo começar a pensar nessas possibilidades. Primeiro, é necessário acertar a transição do controle bidirecional para um robô com dimensões mais próximas do corpo humano antes de se pensar em utilizar controles neurais e óculos de realidade aumentada.

Sistema híbrido x IA

Para aqueles que acompanham as novidades no mundo da tecnologia e da robótica, o trabalho de Ramos pode parecer estar “nadando contra a maré”, pois enquanto mais e mais pesquisas são feitas para a criação de robôs autônomos, o cientista trabalha em um sistema onde a existência de robôs não irá excluir a necessidade humana.

Ramos afirma que, ao contrário do que possam pensar, ele não possui nenhum problema com sistemas de IA ou com a ideia de criação de uma máquina totalmente autônoma. E um dos motivos que ele cita para o estudo do hibridismo é a possibilidade de se chegar a resultados concretos de forma mais rápida, com as ferramentas que temos hoje.

Isso porque, por mais avançados que sejam os nossos atuais algoritmos de IA, eles ainda estão muito aquém do que é necessário para termos um robô totalmente autônomo. Ele cita como exemplo a ideia de um robô criado para abrir portas: essa máquina hipotética possui um banco de dados com dez mil tipos de fechaduras diferentes e cada movimento que ele precisa fazer para abri-las. Mas, se algum dia ele se deparar com um modelo de fechadura que não exista na sua programação, ele simplesmente não saberá o que fazer.

Isso acontece porque os nossos sistemas de IA atuais conseguem apenas obedecer a comandos pré-estabelecidos, mas não possui a capacidade de se adaptar ao desconhecido no ato - capacidade essa que é algo inerente dos humanos. Ao contrário do robô, caso uma pessoa se defronte com um tipo de fechadura que ela nunca viu na vida, ela conseguirá usar seu conhecimento prévio de como as outras portas que ela conhece funcionam para determinar um jeito de abrir esta. E este processo, que é muito simples para um humano, por enquanto ainda é impossível para uma máquina.

É por isso que os sistemas híbridos podem ser tão importantes, pois permitiriam utilizar todas as vantagens de um robô sem suas limitações de máquina, já que com um humano no comando, o raciocínio ocorre mais "liso" a qualquer situação imprevisível.

E, claro, isso sem contar os dilemas éticos. Um dos maiores dilemas do avanço da robótico é o fato de que robôs autônomos tornariam os humanos obsoletos em diversas áreas do mercado de trabalho, pois as máquinas conseguiriam trabalhar por mais tempo, com menos erros e sem a necessidade de salário, férias ou benefícios trabalhistas, possivelmente criando uma enorme quantidade de desempregados nas grandes cidades. O uso de robôs controlados por sistemas híbridos poderia ser uma saída para isso, pois garantiria algumas das vantagens do uso de máquinas (como menor número de acidentes e maior produtividade) sem realmente acabar de vez com a necessidade de trabalhadores humanos.

Mas tudo isso são conjecturas para um futuro que ainda não sabemos exatamente como será. E, o que temos certeza hoje, é que um cientista brasileiro está nos mostrando uma nova possibilidade de para onde a robótica pode nos levar. Quem sabe essa não será a base para a tecnologia usada na criação de robôs gigantes que irão proteger a Terra de ameaças alienígenas?

Fonte: Canaltech

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