Robot

                    Um robô (ou robot) é um dispositivo, ou grupo de dispositivos, eletromecânicos ou biomecânicos capazes de realizar trabalhos de maneira autônoma, pré-programada, ou através de controle humano. Os robôs são comumente utilizados na realização de tarefas em locais mal iluminados, ou na realização de tarefas sujas ou perigosas para os seres humanos. Os robôs industriais utilizados nas linhas de produção são a forma mais comum de robôs, porém esta situação esta mudando recentemente devido à popularização dos robôs comerciais limpadores de pisos e cortadores de gramas. Outras aplicações incluem o tratamento de lixo tóxico, exploração subaquática e espacial, cirurgias, mineração, busca e resgate, e localização de minas terrestres. Os robôs também aparecem nas áreas do entretenimento e tarefas caseiras.

                    O termo robô tem origem na palavra checa robota, que significa "trabalho forçado". O robô presente no imaginário mundial teve origem numa peça do dramaturgo Karel Čapek, na qual existia um autômato com forma humana, capaz de fazer tudo em lugar do homem.

História

                   A idéia de pessoas artificiais data de épocas como a da lenda de Cadmus, que semeou os dentes de um dragão que se transformaram em soldados, e do mito do Pigmalião, no qual a estátua de Galatéia se torna viva. Na mitologia clássica, o Deus deformado da metalurgia (Vulcano ou Hefesto) criou serventes mecânicos, variando de serventes douradas inteligentes a mesas utilitárias de três pernas que poderiam se mover por força própria. As lendas Judias se referem ao Golem, uma estátua de argila animada através de mágica Cabalística. Similarmente, o Younger Edda, da Mitologia escandinava conta que um gigante de argila, Mökkurkálfi ou Mistcalf, foi construído para auxiliar o troll Hrungnir em um duelo com Thor, o Deus do Trovão.

                        O escritor checo Karel Čapek introduziu a palavra "Robô" em sua peça "R.U.R" (Rossum's Universal Robots), encenada em 1921. O termo "robô" realmente não foi criado por Karel Čapek, mas por seu irmão Josef, outro respeitado escritor checo. O termo "Robô" vem da palavra checa "robota", que significa "trabalho forçado". Dentre as idéias mais antigas que se conhecem sobre dispositivos automáticos, ou autômatos, data de 350 A.C., a criada pelo matemático grego Arquitas de Tarento, amigo de Platão. Ele criou um pássaro de madeira que batizou de “O Pombo”. O pássaro era propulsionado por vapor e jatos de ar comprimido tendo, para muitos, mais méritos de ter sido a primeira máquina a vapor do que a inventada por James Watt.

                      O primeiro projeto documentado de um autômato humanoide foi feito por Leonardo da Vinci por volta do ano de 1495. As notas de Da Vinci, redescobertas nos anos 50, continham desenhos detalhados de um cavaleiro mecânico que era aparentemente capaz de sentar-se, mexer seus braços, mover sua cabeça e o maxilar. O projeto foi baseado em sua pesquisa anatômica documentada no Homem Vitruviano. Não é conhecido se ele tentou ou não construir o mecanismo (veja: Robô de Leonardo).

                      O primeiro autômato funcional foi criado em 1738 por Jacques de Vaucanson, que fez um andróide que tocava flauta, assim como um pato mecânico que comia e defecava. A história "The Sandman" de E.T.A. Hoffmann traz uma mulher mecânica semelhante a uma boneca, e "Steam Man of the Prairies", de Edward S. Ellis (1865) expressa a fascinação americana com a industrialização. Uma onda de histórias sobre autômatos humanoides culminou com a obra "Electric Man" (Homem Elétrico), de Luis Senarens (1885).

                       Uma vez que a tecnologia avançou a ponto de as pessoas preverem o uso das criaturas mecânicas como força de trabalho, as respostas literárias ao conceito dos autômatos (robôs) refletiu o medo dos seres humanos, de serem substituídos por suas próprias criações. Frankenstein (1818), de Mary Shelley, muitas vezes considerado o primeiro romance de ficção científica, se tornou sinônimo deste tema. Quando a peça de Čapek RUR (1921) introduziu o conceito de uma linha de montagem que utilizava robôs para tentar construir mais robôs, o tema recebeu uma conotação econômica e filosófica, posteriormente propagada pelo filme clássico de Fritz Lang Metropolis (1927). Porém, na década de 1940, o engenheiro químico Isaac Asimov começou a escrever diversas obras sobre robôs domésticos educados e fieis ao ser humano, onde grande parte do temor do domínio das máquinas (mecânicas) foi afastado parcialmente. Mas, os populares Blade Runner (1982) e The Terminator (1984) são ícones deste temor. No século XXI, com os robôs se tornando mais reais e perspectiva do surgimento de robôs inteligentes, uma melhor compreensão das interações entre os robôs e o homens é abordada em filmes modernos como A.I. (2001) de Spielberg e Eu, Robô (2004) de Proyas.

                        Muitos consideram o primeiro robô, segundo as definições modernas, como sendo o barco teleoperado, similar a um ROV moderno, inventado por Nikola Tesla e demonstrado em uma exibição no ano de 1898 no Madison Square Garden. Baseado em sua patente 613 809 para o "teleautomation", Tesla desejava desenvolver o "torpedo sem fio" para se tornar um sistema de armas para a marinha estadunidense.

                       Nos anos 30, a Westinghouse fez um robô humanóide conhecido como Elektro. Ele foi exibido no World's Fair de 1939 e 1940.

                       O primeiro robô autônomo eletrônico foi criado por Grey Walter na Universidade de Bristol, na Inglaterra, no ano de 1948.

Desenvolvimentos Atuais

                                  Quando os roboticistas tentaram imitar os movimentos humanos e de animais em robôs, eles descobriram que isto era muito difícil de ser realizado, necessitando de muito mais poder computacional do que estava disponível na época. Então, foi dada ênfase a outras áreas de pesquisa. Robôs simples utilizando rodas foram utilizados para conduzir experimentos sobre comportamento, navegação e planejamento de percursos. Estas técnicas de navegação atualmente se encontram disponíveis nos sistemas de controle de robôs autônomos. O exemplo mais sofisticado de um sistema de navegação autônomo disponível inclui um sistema de LASER e o sistema VSLAM (Localização e Mapeamento Visual Simultâneos) da ActivMedia Robotics e da Evolution Robotics."smart wires" podem reduzir drasticamente a quantidade de energia utilizada para realizar os movimentos, enquanto a estabilização em vôo pode ser melhorada por giroscópios extremamente pequenos. Um dos motivos mais significativos para estes trabalhos é o interesse militar em tecnologias de espionagem.

                                   No momento em que os engenheiros estavam prontos para tentar criar robôs que caminhassem novamente, ele começaram com pequenos hexapodes e outras plataformas com muitas patas. Estes robôs imitavam os insetos e antrópodes em forma e função. Estes tipos de corpos comumente oferecem alta flexibilidade e adaptatividade a muitos ambientes, porém o custo da complexidade mecânica adicional tem adiado sua adoção pelos consumidores. Com mais de quatro patas, estes robôs são estaticamente estáveis, o que os torna mais fáceis para se trabalhar. O objetivo da pesquisa com robôs bípedes é obter uma caminhada utilizado movimento passivo-dinâmico que imite o movimento humano. Temos algum progresso recente na locomoção bípede, entretanto um caminhar bípede robusto ainda não foi atingido.

                                 Outro problema técnico que impede uma adoção mais aberta dos robôs é a complexidade de manusear objetos físicos em um ambiente natural caótico. Sensores de toque e melhores algoritmos de visão podem resolver este problema. O UJI Online Robot da Universidade Jaume I da Espanha é um bom exemplo de um progresso atual neste campo.

                               Recentemente, grandes progressos tem sido realizados na área da robótica médica, com duas companhias em particular, a Computer Motion e a Intuitive Surgical, recebendo uma aprovação regulatória na América do Norte, Europa e Ásia para que seus robôs sejam utilizados em procedimentos cirúrgicos médicos invasivos. A automação em laboratórios é uma área crescente. Nesta, os robôs são utilizados para transportar amostras químicas ou biológicas entre instrumentos tais como incubadores, recipientes e leitores. Outros lugares aonde a robótica poderá substituir o trabalho humano é na exploração do fundo do mar e exploração espacial. Para estes trabalhos, os corpos do tipo artropode são geralmente preferidos. Mark W. Tilden, do Los Alamos National Laboratories, se especializou em robôs baratos com patas dobradas porém sem juntas, enquanto outros buscam reproduzir o movimento completo dos caranguejos.

                              Robôs experimentais com asas e outros modelos explorando a biônica se encontram no princípio de seu desenvolvimento. Os "nanomotores" e os

Expectativas Futuras

                                 Alguns cientistas acreditam que os robôs serão capazes de se aproximarem a uma inteligência semelhante à humana na primeira metade do século 21. Mesmo antes destes níveis de inteligência teóricos serem obtidos, especula-se que os robôs podem começar a substituir os humanos em muitas carreiras com trabalho intensivos. O pioneiro da cibernética Norbert Wiener discutiu alguns destes temas em seu livro The human use of human beings (1950), no qual ele especulou que a tomada de tabalhos humanos pelos robôs pode levar a um aumento no desemprego e problemas sociais a curto prazo, porém que a médio prazo isto pode trazer uma riqueza material às pessoas na maioria das nações.

                                  Alguns acreditam que estes robôs coletivamente podem formar um "proletariado robô", ou classe operária, que permitiria que os humanos ser preocupassem principalmente com o controle dos meios de produção (tais como os equipamentos de fazendas e indústrias), assim aproveitando os frutos dos trabalhos dos robôs. Tal mudança na produção, distribuição e consumo de mercadorias e serviços iria representar uma mudança radical do sistema socio-econômico atual, e para evitar a pobreza normalmente causada pelo desemprego e para poder aproveitar os frutos do trabalho robôtico, acredita-se que o proletariado humano teria que derrubar a classe dominante, estando de acordo com as previsões de Marx.

                                 A robótica provavelmente continuará sua expansão em escritórios e residências, substituindo aparelhos "não inteligentes" por seus equivalentes robóticos. Robôs domésticos capazes de realizar muitos trabalhos caseiros, descritos nas histórias de ficção científica e mostrados ao público nos anos 60, continuarão a ser aperfeiçoados.

                               Aparentemente existe um certo grau de convergência entre humanos e robôs. Alguns seres huma nos já são ciborgues, com alguma parte do corpo ou mesmo partes do sistema nervoso substituídos por equivalentes artificiais, tais como o marcapasso. Em muitos casos a mesma tecnologia pode ser utilizada tanto na robótica quanto na medicina.

                              Mesmo não sendo robótica restrita, existem alguns estudos nesta área pelo professor Kevin Warwick.

Robótica

                               De acordo com a American Heritage Dictionary, a robótica é a ciência ou o estudo da tecnologia associado com o projeto, fabricação, teoria e aplicação dos robôs. A palavra robótica foi utilizada primeiramente impressa na história de ficção científica de Isaac Asimov "Liar!" (1941). Nela, o autor se refere às 'três regras da robótica' que posteriormente se tornaram as "Três Leis da Robótica" na publicação de ficção Eu, Robô.

                                   A robótica requer conhecimentos sobre eletrônica, mecânica e software. A parte mecânica requer conhecimentos sobre cinemática, pneumática, hidráulica e a parte eletrônica e de programação, conhecimentos sobre o tipo de unidade processadora a ser utilizada, que podem ser microcontroladores ou CLPs. O processo padrão de criação de robôs começa pela exploração dos sensores, algoritmos e atuadores que serão requeridos para o projeto. Algumas ideias como a relação entre o peso do robô e sua fonte de alimentação primária também são decisivas para o projeto.

                                 Após a base mecânica estar montada, os sensores e as outras entradas e saídas do robô são conectadas a um dispositivo que tomará as decisões, sendo mais comum o uso de um microcontrolador como unidade de processamento. Este circuito avalia os sinais de entrada e calcula a resposta apropriada para cada combinação, enviando sinais aos atuadores de modo a causar uma ação ou reação.