Robô ganha percepção visual

Com informações da Cordis - 12/09/2013

O sistema motor de um robô humanoide deverá ser parte integrante de seu sistema perceptual.
[Imagem: Eyeshots]

Robôs e doenças degenerativas

Replicar o comportamento humano em robôs tem sido um objetivo central dos cientistas que trabalham na área.

Um dos principais obstáculos para se atingir esse objetivo é controlar a interação entre o movimento e a visão.

Até agora, os esforços para obter uma percepção espacial precisa e agregá-la a uma coordenação visual-motora têm-se mostrado infrutíferos.

Mas um passo inédito nesse sentido acaba de ser dado por pesquisadores de um projeto financiado pela União Europeia, chamado "Percepção heterogênea 3-D através de fragmentos visuais" - ou Eyeshots, para resumir.

Simulando os mecanismos humanos de aprendizagem, os pesquisadores construíram um protótipo de robô capaz de reconhecer seus arredores e usar a memória para chegar até objetos específicos.

As implicações deste avanço não se limitam a potenciais melhorias na mecatrônica e na robótica - os resultados também vão ajudar a produzir melhores diagnósticos e desenvolver técnicas de reabilitação para doenças degenerativas, como o Mal de Parkinson.

Imagens borradas e consciência visual

O trabalho começou examinando a biologia humana e animal - uma equipe multidisciplinar, envolvendo especialistas em robótica, neurociências, engenharia e psicologia, construiu modelos de computador baseados na coordenação neural de macacos.

A grande sacada desta etapa foi reconhecer que nossos olhos movem-se tão rapidamente que as imagens produzidas são, na verdade, borradas - é o cérebro que junta os fragmentos borrados e gera uma imagem mais coerente do nosso entorno.

De posse dessa informação, os pesquisadores construíram um modelo de computador que combina as imagens visuais com os movimentos dos olhos e dos braços - semelhante ao que ocorre no córtex cerebral do cérebro humano.

O sistema robótico é composto por um tronco com braços articulados e uma cabeça com olhos móveis - nesta imagem, os olhos robóticos ainda não estavam integrados ao tronco.
[Imagem: Eyeshots]

Outra premissa usada pela equipe foi a de que estar plenamente consciente do espaço visual ao seu redor é algo que só pode ser alcançado explorando ativamente esse espaço.

Segundo esse conceito, a experiência do espaço 3D ao nosso redor é mediada pelos movimentos dos olhos, cabeça e braços, o que nos permite observar, alcançar e pegar objetos.

Se isso é verdade, o sistema motor de um robô deverá ser parte integrante de seu sistema perceptual.

Robô concentrado

E a coisa parece funcionar.

O resultado final do trabalho é um robô humanoide capaz de mover os olhos e se concentrar em um ponto, e até mesmo aprender com a experiência e usar sua memória para alcançar os objetos, sem ter que vê-los primeiro.

Este é um avanço substancial em relação aos resultados preliminares do trabalho, anunciados em 2011, quando os cientistas conseguiram integrar o que o robô via com a atuação de seus braços.

O sistema robótico é composto por um tronco com braços articulados e uma cabeça com olhos móveis.

Agora, os diversos parceiros do projeto planejam usar os avanços obtidos no trabalho - tanto em termos de hardware, quanto de software - em novos projetos, que vão da construção de robôs humanoides mais completos, até o desenvolvimento de sistemas de fisioterapia e auxílio a pessoas com deficiências de mobilidade.