Um robô é uma máquina – especialmente uma programável por um computador – capaz de executar uma série complexa de ações automaticamente. Os robôs podem ser guiados por um dispositivo de controle externo ou o controle pode ser incorporado nele. Os robôs podem ser construídos para assumirem a forma humana, mas a maioria dos robôs são máquinas projetadas para realizar uma tarefa sem levar em conta a aparência deles.
Os robôs podem ser autônomos ou semi-autônomos e variam de humanóides a robôs industriais, robôs operacionais médicos, robôs de assistência a pacientes, robôs de terapia canina, robôs programados coletivamente, drones UAV como o General Atomics MQ-1 Predator e até nano robôs microscópicos. Ao imitar uma aparência realista ou automatizar movimentos, um robô pode transmitir uma sensação de inteligência ou pensamento próprio. Espera-se que as coisas autônomas proliferem na próxima década, com a robótica doméstica e o carro autônomo como alguns dos principais impulsionadores.
O ramo da tecnologia que lida com o projeto, construção, operação e aplicação de robôs, bem como sistemas de computador para controle, feedback sensorial e processamento de informações é robótica. Essas tecnologias lidam com máquinas automatizadas que podem tomar o lugar dos seres humanos em ambientes perigosos ou processos de fabricação, ou se assemelham a humanos em aparência, comportamento ou cognição. Muitos dos robôs de hoje são inspirados pela natureza, contribuindo para o campo da robótica de inspiração biológica. Esses robôs também criaram uma nova ramificação da robótica: a robótica leve.
Os robôs substituíram os humanos na execução de tarefas repetitivas e perigosas que os humanos preferem não fazer, ou são incapazes de fazer devido a limitações de tamanho, ou que ocorrem em ambientes extremos como o espaço exterior ou o fundo do mar. Há preocupações sobre o crescente uso de robôs e seu papel na sociedade. Os robôs são culpados pelo crescente desemprego tecnológico, pois substituem os trabalhadores em um número crescente de funções. O uso de robôs no combate militar gera preocupações éticas. As possibilidades de autonomia do robô e potenciais repercussões foram abordadas na ficção e podem ser uma preocupação realista no futuro.
Resumo
A palavra robô pode se referir tanto a robôs físicos quanto a agentes virtuais de software, mas os últimos geralmente são chamados de bots. Não há consenso sobre quais máquinas se qualificam como robôs, mas existe um consenso geral entre especialistas e o público de que os robôs tendem a possuir algumas ou todas as seguintes habilidades e funções: aceitar programação eletrônica, dados de processo ou percepções físicas eletronicamente, operar de forma autônoma em algum grau, movimentar-se, operar partes físicas de si mesmo ou processos físicos, sentir e manipular seu ambiente e exibir um comportamento inteligente, especialmente um comportamento que imite os seres humanos ou outros animais. Intimamente relacionado ao conceito de um robô está o campo da Biologia Sintética, que estuda entidades cuja natureza é mais comparável a seres do que a máquinas.
Robôs modernos
Robô móvel
Os robôs móveis têm a capacidade de se movimentar em seu ambiente e não são fixados em um local físico. Um exemplo de um robô móvel que é comumente usado atualmente é o veículo guiado automaticamente ou o veículo guiado automaticamente (AGV). Um AGV é um robô móvel que segue marcadores ou fios no chão, ou usa visão ou lasers. Os AGVs são discutidos mais adiante neste artigo.
Robôs móveis também são encontrados em ambientes industriais, militares e de segurança. Eles também aparecem como produtos de consumo, para entretenimento ou para executar certas tarefas, como a limpeza a vácuo. Os robôs móveis são o foco de uma grande quantidade de pesquisas atuais e quase todas as grandes universidades têm um ou mais laboratórios que se concentram na pesquisa de robôs móveis.
Os robôs móveis geralmente são usados em ambientes rigorosamente controlados, como em linhas de montagem, porque eles têm dificuldade em responder a interferência inesperada. Por causa disso, a maioria dos humanos raramente encontra robôs. No entanto, os robôs domésticos para limpeza e manutenção são cada vez mais comuns nas casas e nos arredores dos países desenvolvidos. Robôs também podem ser encontrados em aplicações militares.
Robôs industriais (manipulação)
Os robôs industriais geralmente consistem em um braço articulado (manipulador multi-linkado) e um efetor final que é preso a uma superfície fixa. Um dos tipos mais comuns de efetores é um conjunto de garras.
A International Organization for Standardization dá uma definição de manipulação de robôs industriais na ISO 8373:
“um manipulador controlado automaticamente, reprogramável, polivalente, programável em três ou mais eixos, que pode ser fixo ou móvel para uso em aplicações de automação industrial.”
Esta definição é utilizada pela Federação Internacional de Robótica, pela Rede Europeia de Investigação em Robótica (EURON) e por muitas comissões nacionais de normalização.
Robô de serviço
Os robôs industriais mais comuns são os braços e manipuladores robóticos fixos usados principalmente para produção e distribuição de mercadorias. O termo “robô de serviço” é menos bem definido. A Federação Internacional de Robótica propôs uma definição preliminar: “Um robô de serviço é um robô que opera de forma semi ou totalmente autônoma para executar serviços úteis ao bem-estar de seres humanos e equipamentos, excluindo as operações de manufatura”.
Robô educativo
Robôs são usados como assistentes educacionais para professores. A partir da década de 1980, robôs como tartarugas foram usados nas escolas e programados usando a linguagem Logo.
Existem kits de robôs como o Lego Mindstorms, o BIOLOID, o OLLO da ROBOTIS, ou o BotBrain Educational Robots pode ajudar as crianças a aprender sobre matemática, física, programação e eletrônica. A robótica também foi introduzida na vida de alunos do ensino fundamental e médio na forma de competições de robôs com a empresa FIRST (For Inspiration and Recognition of Science and Technology). A organização é a base das competições FIRST Robotics, FIRST LEGO League, Júnior FIRST LEGO League e FIRST Tech Challenge.
Também houve dispositivos em forma de robôs, como o computador de ensino, Leachim (1974) e 2-XL (1976), um brinquedo de jogo / brinquedo em forma de robô baseado em um toca-fitas de 8 faixas, ambos inventaram Michael J. Freeman.
Robô Modular
Os robôs modulares são uma nova geração de robôs projetados para aumentar a utilização de robôs através da modularização de sua arquitetura. A funcionalidade e a eficácia de um robô modular são mais fáceis de aumentar em comparação aos robôs convencionais. Esses robôs são compostos por um único tipo de módulos idênticos, vários tipos idênticos, ou módulos de formato similar, que variam em tamanho. Sua estrutura arquitetônica permite a hiper-redundância para robôs modulares, já que eles podem ser projetados com mais de 8 graus de liberdade (DOF). Criar a programação, cinemática inversa e dinâmica para robôs modulares é mais complexo do que com robôs tradicionais. Os robôs modulares podem ser compostos de módulos em forma de L, módulos cúbicos e módulos em forma de U e H. Tecnologia ANAT, uma tecnologia robótica modular inicial patenteada pela Robotics Design Inc., permite a criação de robôs modulares a partir de módulos em forma de U e H que se conectam em uma cadeia e são usados para formar sistemas de robôs modulares heterogêneos e homogêneos. Esses “robôs ANAT” podem ser projetados com “n” DOF, pois cada módulo é um sistema robótico motorizado completo que se dobra relativamente aos módulos conectados antes e depois de sua cadeia e, portanto, um único módulo permite um grau de liberdade. Quanto mais módulos conectados um ao outro, mais graus de liberdade ele terá. Os módulos em forma de L também podem ser projetados em uma corrente e devem se tornar cada vez menores à medida que o tamanho da corrente aumenta, à medida que as cargas acopladas ao final da corrente sobrecarregam os módulos que estão mais longe da base. Módulos em forma de H ANAT não sofrem com este problema, como seu design permite que um robô modular distribua a pressão e os impactos de maneira uniforme entre outros módulos conectados, e, portanto, a capacidade de carga útil não diminui à medida que o comprimento do braço aumenta. Os robôs modulares podem ser manualmente ou reconfigurados para formar um robô diferente, que pode executar diferentes aplicativos. Como os robôs modulares do mesmo tipo de arquitetura são compostos de módulos que compõem diferentes robôs modulares, um robô de braço de serpente pode combinar com outro para formar um robô de braço duplo ou quadra, ou pode se dividir em vários robôs móveis e robôs móveis podem se dividir em vários menores, ou combinar com os outros em um maior ou diferente. Isso permite que um único robô modular tenha a capacidade de ser totalmente especializado em uma única tarefa, bem como a capacidade de ser especializado para executar várias tarefas diferentes.
A tecnologia robótica modular está sendo aplicada atualmente em transporte híbrido, automação industrial, limpeza e manuseio de dutos. Muitos centros de pesquisa e universidades também estudaram essa tecnologia e desenvolveram protótipos.
Robôs colaborativos
Um robô colaborativo ou cobot é um robô que pode interagir de forma segura e eficaz com trabalhadores humanos enquanto realiza tarefas industriais simples. No entanto, os consumidores finais e outras condições ambientais podem criar riscos e, como tal, as avaliações de risco devem ser feitas antes de usar qualquer aplicação industrial de controle de movimento.
Os robôs colaborativos mais utilizados atualmente nas indústrias são fabricados pela Universal Robots na Dinamarca.
A Rephink Robotics – fundada por Rodney Brooks, anteriormente com a iRobot – apresentou a Baxter em setembro de 2012; como um robô industrial projetado para interagir com segurança com trabalhadores humanos vizinhos e ser programável para executar tarefas simples. Os Baxters param quando detectam um humano no caminho de seus braços robóticos e têm interruptores proeminentes. Destinado à venda para pequenas empresas, eles são promovidos como o análogo robótico do computador pessoal. Em maio de 2014, 190 empresas nos EUA compraram a Baxters e estão sendo usadas comercialmente no Reino Unido.
Robôs na sociedade
Aproximadamente metade de todos os robôs do mundo estão na Ásia, 32% na Europa e 16% na América do Norte, 1% na Australásia e 1% na África. 40% de todos os robôs do mundo estão no Japão, fazendo do Japão o país com o maior número de robôs.
Autonomia e questões éticas
À medida que os robôs se tornam mais avançados e sofisticados, especialistas e acadêmicos têm explorado cada vez mais as questões sobre o que a ética pode controlar o comportamento dos robôs e se os robôs podem reivindicar qualquer tipo de direitos sociais, culturais, éticos ou legais. Uma equipe científica disse que é possível que um cérebro robótico exista em 2019. Outros prevêem avanços na inteligência do robô até 2050. Avanços recentes tornaram o comportamento robótico mais sofisticado. O impacto social de robôs inteligentes é tema de um documentário de 2010 chamado Plug & Pray.
Vernor Vinge sugeriu que pode chegar um momento em que os computadores e os robôs sejam mais inteligentes que os humanos. Ele chama isso de “a singularidade”. Ele sugere que pode ser um pouco ou possivelmente muito perigoso para os seres humanos. Isso é discutido por uma filosofia chamada Singularitarianism.
Em 2009, os especialistas participaram de uma conferência organizada pela Associação para o Avanço da Inteligência Artificial (AAAI) para discutir se os computadores e robôs poderiam adquirir qualquer autonomia e quanto essas habilidades poderiam representar uma ameaça ou perigo. Eles observaram que alguns robôs adquiriram várias formas de semi-autonomia, incluindo a possibilidade de encontrar fontes de energia por conta própria e serem capazes de escolher independentemente alvos para atacar com armas. Eles também notaram que alguns vírus de computador podem evitar a eliminação e conseguiram a “inteligência barata”. Eles notaram que a autoconsciência, como descrita na ficção científica, é provavelmente improvável, mas que havia outros riscos e armadilhas potenciais. Várias fontes de mídia e grupos científicos observaram tendências separadas em áreas diferentes, que podem resultar em maiores funcionalidades robóticas e autonomia, e que apresentam algumas preocupações inerentes. Em 2015, os robôs Nao alderen demonstraram ter capacidade para um grau de autoconsciência. Pesquisadores do Rensselaer Polytechnic Institute AI e do Reasoning Lab, em Nova York, conduziram um experimento em que um robô tomou consciência de si mesmo e corrigiu sua resposta a uma pergunta assim que percebeu isso.
Robôs militares
Alguns especialistas e acadêmicos questionaram o uso de robôs para combate militar, especialmente quando esses robôs recebem algum grau de funções autônomas. Há também preocupações com a tecnologia que pode permitir que alguns robôs armados sejam controlados principalmente por outros robôs. A Marinha dos EUA financiou um relatório que indica que, à medida que os robôs militares se tornam mais complexos, deve haver maior atenção às implicações de sua capacidade de tomar decisões autônomas. Um pesquisador afirma que os robôs autônomos poderiam ser mais humanos, já que poderiam tomar decisões com mais eficácia. No entanto, outros especialistas questionam isso.
Um robô em particular, o EATR, gerou preocupações públicas sobre sua fonte de combustível, já que pode se reabastecer continuamente usando substâncias orgânicas. Embora o motor do EATR seja projetado para funcionar com biomassa e vegetação especificamente selecionados por seus sensores, que podem ser encontrados em campos de batalha ou outros ambientes locais, o projeto afirmou que a gordura de frango também pode ser usada.
Manuel De Landa observou que “mísseis inteligentes” e bombas autônomas equipadas com percepção artificial podem ser consideradas robôs, pois tomam algumas de suas decisões de forma autônoma. Ele acredita que isso representa uma tendência importante e perigosa em que os seres humanos estão entregando importantes decisões às máquinas.
Relação ao desemprego
Durante séculos, as pessoas previram que as máquinas tornariam os trabalhadores obsoletos e aumentariam o desemprego, embora se pense que as causas do desemprego sejam devidas à política social.
Um exemplo recente de substituição humana envolve a empresa taiuanesa de tecnologia Foxconn que, em julho de 2011, anunciou um plano de três anos para substituir trabalhadores com mais robôs. Atualmente, a empresa usa dez mil robôs, mas os aumentará para um milhão de robôs ao longo de um período de três anos.
Advogados especularam que um aumento da prevalência de robôs no local de trabalho poderia levar à necessidade de melhorar as leis de redundância.
Kevin J. Delaney disse que “os robôs estão assumindo empregos humanos. Mas Bill Gates acredita que os governos deveriam taxar o uso das empresas, como uma forma de, pelo menos temporariamente, retardar a disseminação da automação e financiar outros tipos de emprego”. O imposto sobre o robô também ajudaria a pagar um salário vital garantido aos trabalhadores deslocados.
O Relatório sobre o Desenvolvimento Mundial do Banco Mundial de 2019 apresenta evidências mostrando que, enquanto a automação desloca os trabalhadores, a inovação tecnológica cria mais e mais indústrias e empregos em equilíbrio.
Usos contemporâneos
Atualmente, existem dois tipos principais de robôs, baseados em seu uso: robôs autônomos de uso geral e robôs dedicados.
Os robôs podem ser classificados por sua especificidade de propósito. Um robô pode ser projetado para executar uma tarefa em particular extremamente bem, ou uma variedade de tarefas menos bem. Todos os robôs, por sua natureza, podem ser reprogramados para se comportarem de maneira diferente, mas alguns são limitados por sua forma física. Por exemplo, um braço robótico de fábrica pode realizar trabalhos como cortar, soldar, colar ou atuar como um passeio de feira, enquanto um robô pick-and-place só pode preencher placas de circuito impresso.
Robôs autônomos de uso geral
Robôs autônomos de uso geral podem executar uma variedade de funções independentemente. Robôs autônomos de uso geral normalmente podem navegar de forma independente em espaços conhecidos, lidar com suas próprias necessidades de recarga, interagir com portas e elevadores eletrônicos e executar outras tarefas básicas. Como os computadores, os robôs de uso geral podem se conectar a redes, softwares e acessórios que aumentam sua utilidade. Eles podem reconhecer pessoas ou objetos, conversar, prover companheirismo, monitorar a qualidade ambiental, responder a alarmes, pegar suprimentos e realizar outras tarefas úteis. Os robôs de uso geral podem executar uma variedade de funções simultaneamente ou podem assumir diferentes funções em diferentes momentos do dia. Alguns desses robôs tentam imitar os seres humanos e podem até parecer pessoas na aparência; esse tipo de robô é chamado de robô humanóide.
Robôs de fábrica
Produção de automóveis
Nas últimas três décadas, as fábricas de automóveis foram dominadas por robôs. Uma fábrica típica contém centenas de robôs industriais trabalhando em linhas de produção totalmente automatizadas, com um robô para cada dez trabalhadores humanos. Em uma linha de produção automatizada, um chassi de veículo em um transportador é soldado, colado, pintado e finalmente montado em uma sequência de estações de robô.
Embalagem
Robôs industriais também são usados extensivamente para paletização e empacotamento de produtos manufaturados, por exemplo, para levar rapidamente caixas de bebidas do final de uma correia transportadora e colocá-las em caixas, ou para carregar e descarregar centros de usinagem.
Eletrônicos
As placas de circuito impresso (PCBs) produzidas em massa são quase exclusivamente fabricadas por robôs pick-and-place, normalmente com manipuladores SCARA, que removem minúsculos componentes eletrônicos de tiras ou bandejas e os colocam em PCBs com grande precisão. Esses robôs podem colocar centenas de milhares de componentes por hora, superando em muito um humano em velocidade, precisão e confiabilidade.
Veículos guiados automatizados (AGVs)
Robôs móveis, seguindo marcadores ou fios no chão, ou usando visão ou lasers, são usados para transportar mercadorias ao redor de grandes instalações, como armazéns, portos de contêineres ou hospitais.
Primeiros robôs no estilo AGV
Limitado a tarefas que poderiam ser definidas com precisão e tinham que ser realizadas da mesma maneira todas as vezes. Muito pouco feedback ou inteligência foi necessário, e os robôs precisavam apenas dos exteroceptores mais básicos (sensores). As limitações desses AGVs são que seus caminhos não são facilmente alterados e não podem alterar seus caminhos se os obstáculos os bloquearem. Se um AGV falhar, poderá interromper toda a operação.
Tecnologias provisórias do AGV
Desenvolvido para implantar triangulação de balizas ou grades de código de barras para digitalização no chão ou no teto. Na maioria das fábricas, os sistemas de triangulação tendem a exigir manutenção moderada a alta, como a limpeza diária de todos os beacons ou códigos de barras. Além disso, se um palete alto ou um veículo grande bloquear as sinalizações ou se um código de barras for danificado, os AGVs poderão se perder. Muitas vezes, esses AGVs são projetados para serem usados em ambientes livres de seres humanos.
AGVs inteligentes (i-AGVs)
Tal como o SmartLoader, o SpeciMinder, o ADAM, o Tug Eskorta e o MT 400 com o Motivity foram concebidos para espaços de trabalho amigos das pessoas. Eles navegam reconhecendo recursos naturais. Scanners 3D ou outros meios de sensoriamento do ambiente em duas ou três dimensões ajudam a eliminar erros cumulativos nos cálculos de cálculo da posição atual do AGV. Alguns AGVs podem criar mapas de seu ambiente usando lasers de varredura com localização e mapeamento simultâneos (SLAM) e usar esses mapas para navegar em tempo real com outros algoritmos de planejamento de caminhos e de prevenção de obstáculos. Eles são capazes de operar em ambientes complexos e executar tarefas não repetitivas e não sequenciais, como o transporte de fotomáscaras em um laboratório de semicondutores, amostras em hospitais e mercadorias em armazéns. Para áreas dinâmicas, como armazéns cheios de paletes,
Tarefas sujas, perigosas, monótonas ou inacessíveis
Existem muitos trabalhos que os humanos preferem deixar para os robôs. O trabalho pode ser chato, como limpeza doméstica, ou perigoso, como explorar dentro de um vulcão. Outros trabalhos são fisicamente inacessíveis, como explorar outro planeta, limpar o interior de um tubo longo ou realizar cirurgias laparoscópicas.
Sondas espaciais
Quase toda sonda espacial não-tripulada já lançada foi um robô. Alguns foram lançados na década de 1960 com habilidades muito limitadas, mas sua capacidade de voar e pousar (no caso de Luna 9) é uma indicação de seu status como um robô. Isso inclui as sondas Voyager e as sondas Galileo, entre outras.
Telerobots
Robôs teleoperados, ou telerrobôs, são dispositivos operados remotamente à distância por um operador humano, em vez de seguir uma sequência predeterminada de movimentos, mas que tem um comportamento semi-autônomo. Eles são usados quando um humano não pode estar presente no local para realizar um trabalho porque é perigoso, longe ou inacessível. O robô pode estar em outra sala ou em outro país, ou pode estar em uma escala muito diferente para o operador. Por exemplo, um robô de cirurgia laparoscópica permite que o cirurgião trabalhe dentro de um paciente humano em uma escala relativamente pequena comparada à cirurgia aberta, reduzindo significativamente o tempo de recuperação. Eles também podem ser usados para evitar a exposição dos trabalhadores aos espaços perigosos e apertados, como na limpeza de dutos. Ao desabilitar uma bomba, o operador envia um pequeno robô para desativá-lo. Vários autores têm usado um dispositivo chamado Longpen para assinar livros remotamente. Aeronaves robóticas teleoperadas, como o Predator Unmanned Aerial Vehicle, estão sendo cada vez mais usadas pelos militares. Esses drones sem piloto podem procurar terreno e atirar nos alvos. Centenas de robôs como o Packbot da iRobot e o TALON Foster-Miller estão sendo usados no Iraque e no Afeganistão pelos militares dos EUA para desarmar bombas à beira da estrada ou dispositivos explosivos improvisados (IEDs) em uma atividade conhecida como eliminação de explosivos (EOD).
Máquinas de colheita de frutas automatizadas
Os robôs são usados para automatizar a colheita de frutas em pomares a um custo menor do que o de colhedores humanos.
Robôs domésticos
Robôs domésticos são robôs simples dedicados a um único trabalho de tarefa em uso doméstico. Eles são usados em tarefas simples, mas muitas vezes não gostadas, como limpeza a vácuo, lavagem de pisos e corte de grama. Um exemplo de um robô doméstico é um Roomba.
Robôs militares
Robôs militares incluem o robô SWORDS, que é usado atualmente em combate terrestre. Ele pode usar uma variedade de armas e há alguma discussão de dar-lhe algum grau de autonomia em situações de batalha.
Veículos aéreos de combate não tripulados (UCAVs), que são uma forma atualizada de UAVs, podem realizar uma grande variedade de missões, incluindo combate. Os UCAVs estão sendo projetados, como o BAE Systems Mantis, que teria a capacidade de voar por conta própria, escolher seu próprio rumo e objetivo e tomar a maioria das decisões por conta própria. O BAE Taranis é um UCAV construído pela Grã-Bretanha que pode voar através dos continentes sem um piloto e tem novos meios para evitar a detecção. Os testes de voo devem começar em 2011.
A AAAI estudou este tópico em profundidade e seu presidente encomendou um estudo para analisar esta questão.
Alguns sugeriram a necessidade de construir “IA amigável”, o que significa que os avanços que já estão ocorrendo com a IA também devem incluir um esforço para tornar a IA intrinsecamente amigável e humana. Várias dessas medidas já existem, com países pesados como o Japão e a Coréia do Sul tendo começado a aprovar regulamentações que exigem que os robôs sejam equipados com sistemas de segurança e possivelmente conjuntos de “leis” semelhantes às Três Leis da Robótica de Asimov. Um relatório oficial foi publicado em 2009 pelo Comitê de Política da Indústria de Robôs do governo japonês. Autoridades e pesquisadores chineses publicaram um relatório sugerindo um conjunto de regras éticas, e um conjunto de novas diretrizes legais referidas como “Estudos Legais do Robô”. Alguma preocupação foi expressa sobre uma possível ocorrência de robôs dizendo falsidades aparentes.
Robôs de mineração
Os robôs de mineração são projetados para resolver uma série de problemas enfrentados atualmente pelo setor de mineração, incluindo a escassez de habilidades, melhorando a produtividade com o declínio dos teores de minério e atingindo as metas ambientais. Devido à natureza perigosa da mineração, em particular a mineração subterrânea, a prevalência de robôs autônomos, semi-autônomos e tele-operados aumentou muito nos últimos tempos. Vários fabricantes de veículos fornecem trens, caminhões e carregadeiras autônomas que carregam o material, transportam-no no local da mina até o seu destino e descarregam sem a necessidade de intervenção humana. Uma das maiores empresas de mineração do mundo, a Rio Tinto, expandiu recentemente sua frota de caminhões autônomos para a maior do mundo, composta por 150 caminhões Komatsu autônomos, operando na Austrália Ocidental. Similarmente,
Máquinas de perfuração, longwall e rockbreaking agora também estão disponíveis como robôs autônomos. O sistema de controle de sonda da Atlas Copco pode executar de forma autônoma um plano de perfuração em uma sonda de perfuração, movendo a sonda para a posição usando GPS, montando a sonda de perfuração e aprofundando-se nas profundidades especificadas. Da mesma forma, o sistema Transmin Rocklogic pode planejar automaticamente um caminho para posicionar um quebra-rocha em um destino selecionado. Esses sistemas aumentam muito a segurança e a eficiência das operações de mineração.
Cuidados de saúde
Robôs em saúde têm duas funções principais. Aqueles que ajudam um indivíduo, como um portador de uma doença como a Esclerose Múltipla, e aqueles que auxiliam nos sistemas gerais, como farmácias e hospitais.
Domótica para idosos e deficientes
Os robôs usados em automação residencial desenvolveram-se ao longo do tempo de simples assistentes robóticos básicos, como o Handy 1, até robôs semi-autônomos, como o FRIEND, que podem ajudar idosos e deficientes em tarefas comuns.
A população está envelhecendo em muitos países, especialmente no Japão, o que significa que há um número crescente de pessoas idosas para cuidar, mas relativamente menos jovens para cuidar deles. Os seres humanos são os melhores cuidadores, mas onde eles não estão disponíveis, os robôs estão sendo gradualmente introduzidos.
O FRIEND é um robô semi-autônomo projetado para apoiar deficientes e idosos em suas atividades diárias, como preparar e servir uma refeição. O AMIGO torna possível para pacientes que são paraplégicos, ter doenças musculares ou paralisia grave (devido a derrames etc.), para realizar tarefas sem a ajuda de outras pessoas, como terapeutas ou equipe de enfermagem.
Farmácias
Script Pro fabrica um robô projetado para ajudar as farmácias a preencher prescrições que consistem em sólidos orais ou medicamentos em forma de pílula. O farmacêutico ou técnico de farmácia insere as informações de prescrição em seu sistema de informação. O sistema, ao determinar se o medicamento está ou não no robô, enviará as informações ao robô para preenchimento. O robô tem 3 tamanhos diferentes para preencher, determinados pelo tamanho da pílula. O técnico do robô, usuário ou farmacêutico determina o tamanho necessário do frasco com base no tablet quando o robô é estocado. Uma vez que o frasco é preenchido, ele é levado até uma correia transportadora que o entrega a um suporte que gira o frasco e anexa a etiqueta do paciente. Depois é colocado em outro transportador que entrega o frasco de medicamento do paciente a um slot rotulado com o paciente. s nome em um LED lido. O farmacêutico ou técnico, em seguida, verifica o conteúdo do frasco para garantir que é a droga correta para o paciente correto e, em seguida, sela os frascos e envia para frente para ser pego. O robô é um dispositivo muito eficiente em termos de tempo, do qual a farmácia depende para preencher as prescrições.
O Robot RX da McKesson é outro produto de robótica da área da saúde que ajuda farmácias a dispensar milhares de medicamentos diariamente com pouco ou nenhum erro. O robô pode ter três metros de largura e nove metros de comprimento e pode armazenar centenas de diferentes tipos de medicamentos e milhares de doses. A farmácia economiza muitos recursos, como funcionários que, de outra forma, não estão disponíveis em um setor escasso de recursos. Ele usa uma cabeça eletromecânica acoplada a um sistema pneumático para capturar cada dose e entregá-la ao local de armazenamento ou distribuição. A cabeça se move ao longo de um único eixo enquanto gira 180 graus para puxar os medicamentos. Durante este processo, utiliza tecnologia de código de barras para verificar se está puxando o medicamento correto. Em seguida, entrega o medicamento a uma caixa específica do paciente em uma esteira transportadora.
Robôs de pesquisa
Enquanto a maioria dos robôs hoje são instalados em fábricas ou residências, realizando trabalhos ou trabalhos que salvam vidas, muitos novos tipos de robôs estão sendo desenvolvidos em laboratórios ao redor do mundo. Grande parte das pesquisas em robótica não se concentra em tarefas industriais específicas, mas em investigações sobre novos tipos de robôs, formas alternativas de pensar ou projetar robôs e novas maneiras de fabricá-los. Espera-se que esses novos tipos de robô sejam capazes de resolver problemas do mundo real quando forem finalmente realizados.
Robôs biônicos e biomiméticos
Uma abordagem para projetar robôs é basea-los em animais. O BionicKangaroo foi projetado e desenvolvido estudando e aplicando a fisiologia e os métodos de locomoção de um canguru.
Nanorrobôs
Nanorobótica é o campo tecnológico emergente da criação de máquinas ou robôs cujos componentes estão na escala microscópica de um nanômetro (10 a 9 metros) ou próximo a ela. Também conhecidos como “nanobots” ou “nanites”, seriam construídos a partir de máquinas moleculares. Até agora, os pesquisadores produziram apenas partes desses sistemas complexos, como rolamentos, sensores e motores moleculares sintéticos, mas robôs funcionais também foram criados, como os participantes do concurso Nanobot Robocup. Os pesquisadores também esperam ser capazes de criar robôs inteiros tão pequenos quanto vírus ou bactérias, que poderiam realizar tarefas em pequena escala. Possíveis aplicações incluem micro cirurgia (no nível de células individuais), nevoeiro utilitário, fabricação, armamento e limpeza. Algumas pessoas sugeriram que, se houvesse nanobots que pudessem se reproduzir,
Robôs reconfiguráveis
Alguns pesquisadores investigaram a possibilidade de criar robôs que possam alterar sua forma física de acordo com uma tarefa específica, como o T-1000 fictício. Robôs reais, no entanto, não são nem de longe tão sofisticados, e consistem principalmente de um pequeno número de unidades em forma de cubo, que podem se mover em relação aos seus vizinhos. Algoritmos foram projetados no caso de tais robôs se tornarem uma realidade.
Robôs de corpo mole
Robôs com corpos de silicone e atuadores flexíveis (músculos do ar, polímeros eletroativos e ferrofluidos) são diferentes dos robôs com esqueletos rígidos e podem ter comportamentos diferentes.
Robôs Enxame
Inspirado por colônias de insetos, como formigas e abelhas, os pesquisadores estão modelando o comportamento de enxames de milhares de minúsculos robôs que juntos realizam uma tarefa útil, como encontrar algo oculto, limpeza ou espionagem. Cada robô é bastante simples, mas o comportamento emergente do enxame é mais complexo. Todo o conjunto de robôs pode ser considerado como um único sistema distribuído, da mesma forma que uma colônia de formigas pode ser considerada um superorganismo, exibindo inteligência de enxame. Os maiores enxames até agora criados incluem o enxame iRobot, o projeto SRI / MobileRobots CentiBots e o enxame de Projeto Micro-robótico de código aberto, que estão sendo usados para pesquisar comportamentos coletivos. Enxames também são mais resistentes a falhas. Enquanto um grande robô pode falhar e arruinar uma missão, um enxame pode continuar mesmo se vários robôs falharem.
Robôs de interface haptic
A robótica também tem aplicação no design de interfaces de realidade virtual. Robôs especializados são amplamente utilizados na comunidade de pesquisa háptica. Esses robôs, chamados de “interfaces hápticas”, permitem a interação do usuário com recursos de toque com ambientes reais e virtuais. As forças robóticas permitem simular as propriedades mecânicas de objetos “virtuais”, que os usuários podem experimentar através do senso de toque.