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Cubo mágico ajuda a melhorar coordenação motora de robôs

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Pesquisadores da Universidade de Washington, nos EUA, desenvolveram um novo protocolo para treinar robôs em tarefas que envolvam manipulação de objetos. Eles usaram um cubo de Rubik — conhecido no Brasil como cubo mágico — para avaliar a qualidade dos movimentos realizados pelo bot.

Em estudos anteriores, os cientistas demonstraram que apensar de adquirir uma habilidade de pensamento sequencial com certa facilidade, os robôs apresentam uma grande dificuldade para torcer e girar as peças do cubo em busca da melhor solução para resolvê-lo de forma rápida e sem erros.

“Aprender a manipular o cubo mágico pode ser muito desafiador para os robôs, pois envolve uma série de movimentos sequenciais. Isso significa que os erros individuais que um bot comete podem se acumular, afetando seu desempenho geral na realização da tarefa”, explica o professor de robótica Boling Yang.

Precisão de movimentos

Segundo os pesquisadores, a manipulação de um cubo mágico requer uma quantidade muito grande de precisão, especialmente em longas sequências de tentativa e erro. Para resolver esse problema, eles criaram um protocolo que obriga o robô a executar um conjunto de manipulações o mais rápido possível.

Renderização dos movimentos realizados pelo robô ao manipular o cubo mágico (Imagem: Reprodução/University of Washington)
Renderização dos movimentos realizados pelo robô ao manipular o cubo mágico (Imagem: Reprodução/University of Washington)

Esse sistema avalia a velocidade e a precisão da máquina para decifrar o cubo, levando em conta todos os movimentos necessários para a execução da tarefa. Com essa abordagem, os cientistas conseguiram provar que o acúmulo de erros é uma questão fundamental que afeta o desempenho do bot, atrapalhando qualquer tipo de manuseio sequencial.

“Um robô capaz de manipular de forma rápida e correta um cubo mágico é um indicativo de alto desempenho de manipulação, independentemente de sua capacidade de executar o algoritmo necessário para resolução do problema. Essa a chave para um movimento orgânico, semelhante ao realizado por seres humanos”, acrescenta Yang.

Multiplataforma

Nos testes realizados em laboratório, os pesquisadores avaliaram duas técnicas algorítmicas como linha de base para melhorar a habilidade de manipulação dos robôs. Na primeira delas, eles usaram uma plataforma robótica mais antiga conhecida como PR2. Posteriormente, os cientistas aplicaram o mesmo método em um robô mais avançado, obtendo resultados bastante parecidos.

Sistema pode ser aplicado em vários tipos de plataformas robóticas (Imagem: Reprodução/University of Washington)
Sistema pode ser aplicado em vários tipos de plataformas robóticas (Imagem: Reprodução/University of Washington)

Esse desempenho equivalente sugere que o sistema desenvolvido pelos pesquisadores pode ser aplicado em uma grande variedade de plataformas rebóticas para avaliar diferentes métodos computacionais, comparando características como velocidade, precisão e eficiência geral na realização de movimentos mais complexos.

“Acreditamos que ter esse padrão permitirá que os pesquisadores de robótica identifiquem mais claramente as direções para o progresso na manipulação de robôs. Pretendemos testar nosso sistema de benchmark e usá-lo para melhorar a precisão e a velocidade das máquinas na realização de tarefas complicadas, com habilidades cada vez mais semelhantes aos seres humanos”, encerra o professor Boling Yang.

Fonte: Canaltech

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