Do R2D2 ao Spirit e mais além: o que podemos esperar dos robôs inteligentes?

No momento em  que os jipes Spirit e Opportunity enviam mensagens de Marte, reacende-se o debate sobre o futuro dos programas de exploração do espaço pelos Estados Unidos. Em que estágio se acha efetivamente a indústria da robótica? Quando pensamos em robôs, costumamos imaginá-los de acordo com a visão que deles nos transmitem as aventuras e os filmes de ficção científica (como o R2D2, de Guerra nas Estrelas, ou um certo artista de cinema que hoje é governador da Califórnia), ou ainda como legiões de autômatos que substituem a força de trabalho humana. A verdade, porém, talvez seja bem mais simples e menos sinistra.

 

De acordo com o professor de engenharia mecânica e de mecânica aplicada da Universidade da Pensilvânia, Vijay Kumar, uma velha definição de robô dada pelo dicionário Webster revela-se bastante precisa: aparelho ou dispositivo automático que executa funções normalmente atribuídas a humanos ou que opera com o que parece ser uma inteligência quase humana.

 

Com a ascensão da robótica na indústria— e, cada vez mais, no setor de serviços — haverá sempre geração de valor toda vez que um robô executar uma tarefa que normalmente seria executada por um ser humano, ou que requeira alguma capacidade próxima da inteligência humana para sua consecução. A questão-chave consiste em identificar quais tarefas são as mais apropriadas para que a interação entre robôs e seres humanos seja a mais equilibrada possível.

 

A indústria da robótica apresentou números significativos em 2003. De acordo com a Associação de Indústrias de Robótica (RIA), houve um aumento de 28% no volume de unidades vendidas nos EUA, e de 15% no volume de dólares depois de dois anos seguidos de queda em relação aos anos de 1999 e 2000, quando se registraram os índices mais elevados do setor. De modo geral, o aumento de US$ 10 bilhões no mundo todo (e de US$ 3,5 bilhões nos EUA) ocorrido na indústria da robótica pode ser diretamente relacionado com a queda no índice preço/desempenho dos microchips desde princípios dos anos 1980. O número de microcontroladores utilizados em aplicações industriais passou de 185 milhões de unidades para 778 milhões entre 1993 e 1999. Isso se refletiu  em um aumento paralelo de sofisticação — nos sensores do motor, do controle de energia e de emissão, na automação das fábricas e até em sistemas de segurança e de aplicações de uso médico ultra-requintados.

 

O Japão se destaca como líder incontestável na utilização de robôs industriais, seguido dos EUA e da Alemanha, empatados em um distante segundo lugar. Segundo estatísticas divulgadas pela Federação Internacional de Robótica e pela Comissão Econômica das Nações Unidas para a Europa, o número de robôs industriais de múltiplas aplicações em 2003 chegaria a 344.000 no Japão, 111.300 na Alemanha e 111.100 nos EUA (um relatório recente da RIA estima em 132.000 o número de robôs nos EUA, colocando o país em segundo lugar depois do Japão). Outros grandes usuários são a Itália, a Coréia do Sul e a França. Entre os maiores fabricantes de robôs destacam-se a FANUC Ltda., com sede no Japão, a ABB da Europa e a Adept Technology, dos EUA.

 

O crescimento da robótica, porém, não se limitou ao setor industrial. Na verdade, grande parte dos lares americanos usa hoje mais de 225 microcontroladores para as finalidades as mais diversas: controle do termostato, de aparelhos inteligentes e de entretenimento, além de detectores de monóxido de carbono. Em 1980, esse número ficava na casa dos dois dígitos. Os portões automáticos das garagens eram tidos então como produtos da mais alta tecnologia.

 

Fabricação – Classificação de correspondência e pintura personalizada

 

Por enquanto, é o setor de fabricação o que mais recorre à robótica, sendo a indústria automobilística seu maior usuário. Neste caso, a robótica é utilizada para tarefas tais como manuseio de materiais, solda a arco elétrico e revestimento (tintas e acabamentos).

 

Na fabricação, as aplicações vão desde sistemas mecânicos avançados até sistemas de automação e robóticos mais flexíveis que costumamos associar à imagem que temos dos robôs. O correio dos EUA, por exemplo, diz Kumar, processa cerca de 165 bilhões de objetos por ano. A “automação fixa” — equipamentos feitos sob medida para funções especiais, cujo propósito é o de automatizar uma seqüência fixa de operações — permite aos centros de distribuição, como os de Filadélfia e Washington, capital federal, classificar 20 milhões de itens todas as noites com um índice de erro surpreendentemente baixo. É “assombroso”, observa Kumar, a despeito da idéia geralmente oposta que se tem sobre os correios. As altas taxas de produtividade e a qualidade do serviço são ganhos nítidos nesse processo, porém há limitações decorrentes da falta de flexibilidade do design do produto. Não se pode pedir ao equipamento de classificação de objetos do correio que mude de engrenagens e comece a produzir fornadas de biscoitos (ou mesmo que separe a correspondência de tamanho e formato pouco comuns).

 

A “automação programável” aumenta bastante a flexibilidade, porém em um ambiente ainda muito estruturado. Basicamente, o projeto do equipamento permite que ele funcione mesmo que o produto sofra uma série de alterações dentro de uma classe específica. A automação programável presta-se especialmente para a produção de lotes de produtos de volume médio — como a fabricação de peças semelhantes de dimensões diferentes, tais como parafusos, braçadeiras ou maçanetas de tamanhos distintos.

 

Por fim, a “automação flexível” introduz sistemas robóticos muito mais avançados, permitindo a criação de equipamentos que possibilitam a fabricação de uma variedade de produtos ou peças. Um robô-pintor na indústria automobilística “reconhece” o carro que lhe chega pela linha de montagem, percebe a geometria específica do modelo e modifica seu programa de modo que a tinta seja aplicada corretamente.

 

Contudo, não devemos relaxar acreditando que os robôs farão todo o trabalho. “A automação flexível e o conceito de fábricas sem mão-de-obra humana talvez sejam incompatíveis”, assinala Kumar, uma vez que “de modo geral, os robôs constituem uma parte pequena do quebra-cabeças”. Quando se trata de tarefas que envolvem a interação controlada com o ambiente físico, a automação torna-se mais complexa ainda. Kumar cita como exemplo o indivíduo que procura um interruptor de luz no escuro. Nesse caso, o braço e a mão humanas, por serem flexíveis, são muitos mais eficientes e potencialmente menos destrutivos do que o braço poderoso — porém rígido — de um robô  (vemos assim como fazemos pouco de um ato aparentemente simples, como trocar uma lâmpada).

 

Setor de serviços – A próxima fronteira

 

As limitações, porém, não impedem que haja avanços e, ao que tudo indica, a próxima área a experimentar um forte crescimento será o setor de serviços, explica Kumar.  Já há alguns “robôs prestadores de serviço” disponíveis nos lares, como os cortadores de grama e aspiradores. Na Califórnia, já se acham em fase de teste postos de gasolina operados por robôs; entretanto, conforme salienta Kumar, as aplicações de retorno mais significativo nestes postos serão aquelas realizadas em ambientes mais insalubres e perigosos, em que a possibilidade de permanecer dentro do veículo será de fato um benefício real. No plano comercial, a Lufthansa e outras empresas aéreas utilizam para a limpeza de seus jatos braços robóticos gigantescos sensíveis o suficiente para se deslocarem sobre superfícies desiguais sem causar danos à aeronave.

 

A indústria do entretenimento também entrou nessa briga. Exemplos disso são o cãozinho AIBO, da Sony, e o robô humanóide ASIMO, da Honda. Os freqüentadores de parques temáticos mostram-se cada vez mais interessados em robôs semelhantes a animais. Essas criaturas, que deverão aparecer com mais freqüência em filmes, invadirão também as lojas de brinquedos.

 

Nos campos da biotecnologia e da medicina, o potencial da robótica é imenso em vários setores. Na pesquisa para a descoberta de drogas, por exemplo, a automação permite a manipulação em pequena escala e a observação de fluidos e soluções com um nível de precisão que a capacidade humana simplesmente não pode igualar. Os robôs nunca se cansam, mesmo quando usados no trabalho exaustivo e minucioso da experimentação química. Quantas horas, ou vidas, os seres humanos teriam de empregar para testar os resultados de um milhão de compostos em diferentes combinações? Nas salas de cirurgia, os médicos realizam procedimentos cirúrgicos de alta precisão  com a ajuda de dispositivos robóticos que “não padecem dos efeitos daquela xícara de café a mais”, observa Kumar.

 

Talvez a utilização mais sofisticada da robótica se dê no plano militar, em situações de emergência, tais como no combate a incêndios e em missões de busca e salvamento, bem como na exploração do espaço ou em pesquisas submarinas. Em recentes operações militares na Bósnia, Afeganistão e Iraque, os soldados puderam examinar túneis e locais de difícil acesso utilizando robôs acionados por controle remoto e dotados de câmeras e sensores que permitem aos operadores ver o que vêem os robôs, porém de uma distância segura. Tipos semelhantes de tecnologia robótica podem ser usados em edifícios em chamas para a busca de seres humanos ali encurralados depois de um terremoto, ou para penetrar em ambientes igualmente perigosos em casos de emergência ou para fins de pesquisa.

 

Na verdade, se a unidade “robonáutica” da NASA já estivesse pronta no ano passado, as avariações sofridas pelo ônibus espacial Colúmbia poderiam ter sido reparadas durante o vôo. De aparência semelhante ao robô CP30 de Guerras nas Estrelas — porém sem pernas, porque não há necessidade delas no espaço — o Robonauta é controlado por seres humanos, que podem estar no módulo espacial ou na terra, e que vêem o que o Robonauta “vê” e direcionam suas ações com precisão considerável.

 

Ambientes mais propícios ao uso da robótica

 

Pressupostos mais antigos sobre o desenvolvimento da robótica diziam que ela se consolidaria em duas dimensões — na dimensão da automação (com aplicação maciça na indústria) e na dimensão autônoma (com os robôs “inteligentes”). No primeiro caso, os progressos foram notáveis, já no segundo os ganhos foram mínimos. Como se vê, talvez não estivéssemos raciocinando de acordo com as dimensões corretas.

 

Há uma terceira dimensão — a da ampliação — cujo potencial talvez seja o mais significativo de todos para o desenvolvimento da robótica. Conforme vimos, nas aplicações cirúrgicas, militares e nos casos de desastres naturais, a robótica possibilita a obtenção de resultados extraordinários quando usada para estender ou ampliar as capacidades humanas. Locais perigosos, poluídos, onde o trabalho é árduo e complexo são os mais promissores no que se refere à aplicação da robótica, segundo Kumar. É o caso, por exemplo, da tecnologia dos robôs aplicada às operações de resgate em edifícios em chamas, ou de tarefas domésticas como as que requerem o uso do aspirador, ou ainda as experiências bioquímicas de alta precisão.

 

Será que, no final das contas, os robôs acabarão com o emprego? “Sim”, confirma Kumar, “porém os robôs porão fim àquele tipo de emprego que ninguém deseja, ou no qual as pessoas não se saem muito bem. Eles se encaixam nas categorias listadas acima. Graças à robótica, esses empregos continuarão a desaparecer, o que deveria ser motivo de alegria para nós”.

 

E quanto ao Spirit, que neste momento passa por algumas dificuldades depois de uma aterragem fantástica? Para Kumar, não se trata de saber se o problema será resolvido, e sim quando isso acontecerá, apesar dos desafios que se colocam para o teste e reparo de produtos de alta tecnologia no espaço. No tocante à robótica, Kumar aponta como medida do sucesso a capacidade do Spirit de tomar decisões independentes com base em suas próprias observações sobre a vida em Marte. Se, por exemplo, a NASA disser ao Spirit que siga em determinada direção, será que ele será capaz de navegar pelo terreno usando seus sistemas de programação interna para fazer observações e processar informações adaptando-se a novas situações, como no caso de o jipe topar pela frente um declive acentuado não detectado anteriormente? Como se dizia nos antigos seriados de aventuras: não percam o próximo e eletrizante episódio!

Citando a Universia Knowledge@Wharton

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"Do R2D2 ao Spirit e mais além: o que podemos esperar dos robôs inteligentes?." Universia Knowledge@Wharton. The Wharton School, University of Pennsylvania, [25 February, 2004]. Web. [24 November, 2020] <http://www.knowledgeatwharton.com.br/article/do-r2d2-ao-spirit-e-mais-alem-o-que-podemos-esperar-dos-robos-inteligentes/>

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"Do R2D2 ao Spirit e mais além: o que podemos esperar dos robôs inteligentes?" Universia Knowledge@Wharton, [February 25, 2004].
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