Robótica

Robôs precisam de um cérebro, ainda que de barata

Robôs precisam de um cérebro
O trabalho ainda está em andamento, mas após dissecar várias baratas, os cientistas já sabem quais partes do seu cérebro são responsáveis pelo seu andar. [Imagem: Ritzmann Lab]

A era dos robôs

Que os robôs estão entre as maiores estrelas da atual onda tecnológica, ninguém mais duvida. Antes meras curiosidades, agora máquinas capazes de tarefas sempre mais complexas já têm feiras comerciais e até eventos científicos inteiramente dedicados a elas.

O grande desenvolvimento da tecnologia dos sensores é um dos fatores responsáveis por esse aparentemente repentino deslanchar dos robôs.

Mas quem acompanha o assunto sabe bem que não há nada de repentino na área da robótica: cientistas e indústria trabalham arduamente há anos na tentativa de construir um ser artificial com um mínimo de inteligência. A tarefa é que não é nada fácil.

Inteligência robótica

Infelizmente, até agora, nenhum robô possui nada que possa ser realmente chamado de inteligência. Microprocessadores de última geração, programas de inteligência artificial e redes neurais, além da última palavra em sensores, conseguem gerar apenas seres com mobilidade reduzida e pouca capacidade de interação.

Há cientistas trabalhando em cada área, da mobilidade até a capacidade de interpretação da linguagem e sintetização da voz. Mas temos que convir que, quando os robôs forem capazes de se movimentar livremente, já estará dado um passo gigantesco na sua utilização prática.

Mobilidade robótica

Hoje, robôs de todos os tipos apenas conseguem mover-se em ambientes planos e bem conhecidos.

Basta ver o recente desafio Grand Challenge, em que veículos robóticos deveriam fazer um percurso autônomo por um deserto dos Estados Unidos. Dos 250 quilômetros do percurso previsto, o melhor participante conseguiu cumprir apenas sete; isso, apesar dos milhões de dólares investidos por universidades e empresas do setor de armamentos e aeroespacial.

Em cada uma das sub-disciplinas que formam a robótica, como seria de se esperar, e principalmente na área da mobilidade, a ciência caminha um passo de cada vez.

Cérebro de robô

Mas, às vezes, os cientistas chegam a algumas conclusões que podem parecer inacreditáveis. Pesquisadores que trabalham com a mobilidade de robôs, reunidos em uma conferência mundial sobre robótica, realizada na Austrália, chegaram à conclusão de que os robôs, para se movimentarem de forma autônoma e eficiente, definitivamente vão precisar de um cérebro.

Qualquer aficcionado de robótica vai dizer que isto é óbvio. Talvez nem tanto.

A questão é que o que os cientistas estão querendo dizer com cérebro é cérebro mesmo, capaz de raciocínios, ainda que simples. Os "cérebros" dos robôs atuais, ainda que rodando programas de inteligência artificial em processadores de última geração, estão apenas engatinhando rumo a cérebro dos mais simples, como o de uma barata, por exemplo.

Ir a Marte e voltar: tão real quanto possível
Atuadores pneumáticos em miniatura dão força e agilidade ao robô-barata. Este é o esquema de uma das pernas da barata robótica. [Imagem: Ritzmann Lab]

Robô-barata

Os insetos sempre foram uma fonte de inspiração para cientistas e engenheiros que trabalham com robôs. A simplicidade de seu comportamento, e o fato de possuírem um exoesqueleto, o que permite que seus movimentos sejam cuidadosamente observados, tornam os insetos uma fonte de inspiração natural para a construção de pequenos robôs que possam se movimentar livremente, inclusive pelas paredes.

A equipe do professor Roy Ritzmann, da Case Western Reserve University, Estados Unidos, por exemplo, observou cuidadosamente uma barata (Blaberus discoidalis), na busca de soluções para a construção de um robô que pudesse andar de forma eficiente por terrenos irregulares.

A observação dos movimentos do inseto, que tornam a barata extremamente eficiente para andar em locais quase inacessíveis, levou ao desenvolvimento de um robô com um total de 24 graus de liberdade de movimento, sendo cinco para cada pata da frente, quatro para as intermediárias e três para cada pata traseira.

O modelo que aparece na foto já é a versão III desse robô, que utiliza atuadores pneumáticos minúsculos, cada um com válvulas de três posições. Moduladores por largura de pulso conseguem fazer com que cada atuador tenha seu posicionamento precisamente controlado, permitindo que o conjunto todo imite o andar da barata. O robô foi inteiramente construído com alumínio de alta pureza.

Cérebro de barata

Mas ser mecanicamente possível imitar o andar de uma barata não significa que o robô conseguirá fazê-lo de forma autônoma. Foi aí que o Dr. Ritzmann e seus colegas chegaram à conclusão da necessidade de um cérebro. Eles passaram a analisar o cérebro da barata, para ver o que seria responsável pelos comandos que fazem com que ela ande com tanta eficiência.

O trabalho ainda está em andamento, mas após dissecar várias baratas, os cientistas já sabem quais partes do seu cérebro são responsáveis pelo seu andar. Por exemplo, eles descobriram que, cortando uma parte específica do cérebro, a barata perde a capacidade de subir nas paredes.

Esse mapeamento do cérebro é importante para que os cientistas encontrem uma parte que represente o cérebro mais simples possível, mas que seja capaz de fazer o inseto caminhar. A partir daí, eles poderão partir para a tentativa de duplicação do raciocínio do animal, seja por hardware, através de circuitos dedicados, ou através de software, por redes neurais.

Em uma próxima conferência internacional, quem sabe será a vez do Dr. Ritzmann, ou de algum de seus colegas, ganhar renome internacional ao conseguir construir um robô que tenha realmente um cérebro de barata. Será, sem dúvida alguma, um grande feito.





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