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Robô: diferenças entre revisões

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[[Imagem:Toyota Robot at Toyota Kaikan.jpg|thumb|200px|Robô humanóide da [[Toyota]]]]
MORENO GOSTOSO MATHEUS NOOB

Um '''robô''' (ou '''robot''') é um dispositivo, ou grupo de dispositivos, eletromecânicos ou biomecânicos capazes 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 [[Ser humano|seres humanos]]. Os [[Robô industrial|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, [[Cirurgia robótica|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 [[República Checa|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]].

== Visão geral ==
Um ''robô'' seria um dispositivo automático que possui conexões de realimentação (feedback) entre seus [[sensor]]es, [[atuador]]es e o meio-ambiente, dispensando a ação do controle humano direto para realizar determinadas tarefas, podendo também haver robôs parcial ou totalmente controlados por pessoas. O grau de automatização de um robô pode atingir o nível de aprendizado automático, dependendo dos algorítmos utilizados - ainda que com muitas limitações, devido às óbvias dificuldades de simular a realidade em nível computacional.

Os robôs executam tarefas através de atuadores (elétricos, pneumáticos, sonoros etc.), produzindo sons, acendendo elementos luminosos ou displays, movendo um braço, abrindo ou fechando [[garras|garra robótica]], ou realizando o seu próprio deslocamento.

O controle é provido por algoritmos que relacionam as entradas e saídas do robô, através de unidades de processamento eletrônicas e de softwares, que podem ser desde um circuito eletrônico de controle até mesmo um [[computador]] pessoal. Por esta definição, muitos dispositivos automáticos poderiam ser chamados de robôs.

A grande maioria dos robôs existentes está na indústria, e as tarefas mais executadas são o deslocamento em um ambiente (locomoção) e a movimentação de objetos ao seu redor (manipulação). Esta distinção por tarefas pode dividir os robôs em duas categorias: [[Robô móvel|robôs móveis]] e [[Robô manipulador|robôs manipuladores]], ainda que alguns executem ambas as funções.

Os sistemas mecânicos dos robôs são elaborados de forma a executar determinados movimentos. Os manipuladores são geralmente em forma de braço antropomórfico. Suas articulações executam movimentos angulares e rotatórios ou ainda prismáticos, executando movimentos lineares do tipo cartesiano.

As juntas que conectam as partes dos robôs móveis ou dos manipuladores podem ser:

#angular (movimento angular entre dois eixos)
#rotatória (rotação ao redor de um eixo fixo)
#prismática (movimento linear)

Um robô paralelo é aquele cujos braços (eixos primários) possuem três juntas prismáticas concorrentes ou juntas primáticas e concorrentes.
O número de [[Graus de Liberdade]] se refere ao número de eixos de um movimento. O [[braço]] humano possui sete graus de liberdade. Um braço com 6 graus de liberdade é considerado por muitos altamente flexível.
Os [[sensor]]es proprioceptivos recebem sinais dos atuadores do robô (como por exemplo registradores de posição relativa entre dois eixos, registradores de posição angular, contadores de voltas). A [[propriocepção]] é um dos sentidos mais importantes do corpo humano.

Alternativamente, o termo ''robô'' tem sido utilizado para a designar uma série de máquinas que substituem diretamente o [[ser humano]] ou um animal no trabalho ou no lazer. Desta forma, um robô pode ser visto como uma forma de [[biomímica]]. A falta do [[antropomorfismo]] é provavelmente a principal causa que nos impede de reconhecer uma lavadora de louças altamente complexa como se fosse um robô. Entretanto, no conceito moderno, este termo implica um certo nível de autonomia que iria impedir que muitas máquinas automáticas fossem chamadas de robôs. A busca por [[Robô autônomo|robôs autônomos]] ou [[Robô cognitivo|robôs cognitivos]] cada vez mais auto-suficientes,é atualmente um dos focos de [[pesquisa]]s na [[robótica]], levando ao campo da [[inteligência artificial]].

O termo ''robô'' é também muito utilizado para se referir a dispositivos mecânicos sofisticados que são controlados remotamente por pessoas possuindo pouco ou nenhum grau de automação, tais como os [[waldo|waldoes]] e os [[ROV]]s. Essa classe de robôs proporciona a [[simulação de presença]], se forem utilizadas câmeras de vídeo transmitindo imagens em tempo real ao controlador do robô.

== História ==
A idéia de pessoas artificiais data de épocas como a da lenda de [[Cadmus]], que semeou os [[dente]]s de um dragão que se transformaram em [[soldado]]s, 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 [[Judaísmo|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" (Rossuum's Universal Robots) en [[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". As idéias mais antigas que se conhecem sobre a robótica datam de 350 B.C., pelo [[matemático]] [[Grécia|grego]] [[Arquitas de Tarento]], amigo de [[Platão]]. Ele criou um [[pássaro]] mecânico de madeira que ele 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 robô humanóide 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 robô (veja: [[Robô de Leonardo]]).

O primeiro robô 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 humanóides culminou com a obra "Electric Man" (Homem Elétrico), de [[Luis Senarens]] ([[1885]]).

Uma vez que a tecnologia avançou a ponto de as pessoas preverem as criaturas mecânicas como sendo mais semelhantes a brinquedos, as respostas literárias aos ao conceito dos 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'' 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 ''[[Metropolis (1927 movie)|Metropolis]]'' ([[1927]]), e pelos populares ''[[Blade Runner]]'' ([[1982]]) e ''[[The Terminator]]'' ([[1984]]). 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 [[Steven Spielberg|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]] [[estados Unidos da América|estadunidense]].

Nos [[anos 30]], a [[Westinghouse Electric Corporation|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]].

== 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 ciêntífica]] 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 [[microcontrolador]]es ou [[controlador lógico programável|CLPs]]. O processo padrão de criação de robôs começa pela exploração dos [[sensor]]es, [[algoritmo]]s e [[atuador]]es que serão requeridos para o projeto. Algumas idéias 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]].

== Usos contemporâneos dos robôs ==
[[Imagem:Industrial Robotics in car production.jpg|thumb|200px|Robôs industriais [[KUKA]] para a montagem da carcaça de veículos]]

Os robôs são utilizados para realizar trabalhos que são muitos pesados, sujos ou perigosos para os [[Ser humano|seres humanos]]. Os robôs industriais nas linhas de produção são a forma mais comum de robôs, porém isto vem mudando recentemente pela entrada de robôs faxineiros e cortadores de grama. Outras aplicações incluem a limpeza de lixo tóxico, exploração subaquática e [[Exploração espacial|espacial]], cirurgias, mineração, busca e regaste e a busca de minas terrestres. Os robôs também estão surgindo nas áreas de cuidados de saúde e entretenimento.

Os manipuladores industriais possuem capacidades de movimento similares ao [[braço]] humano e são os mais comumente utilizados na [[indústria]]. As aplicações incluem soldagem, pintura e carregamento de máquinas. A [[indústria automotiva]] é um dos campos que mais se utiliza desta tecnologia, aonde os robôs são programados para substituir a mão-de-obra humana em trabalhos repetitivos ou perigosos. A adoção generalizada deste tipo de tecnologia, entretanto, foi atrasada devido à avaliabilidade de funcionários baratos e aos altos requerimentos de capital dos robôs. Outra forma de robôs industriais é o AGVs (Veículos Guiados Automaticamente). Os AGVs são utilizados em estoques, [[Hospital|hospitais]], [[porto]]s de [[container (transporte)|container]]s, [[laboratório]]s, instalações de [[servidor]]es, e outras aplicações onde o risco, confiabilidade e segurança são fatores importantes. De mesma forma, o patrulhamento [[Robô autônomo|autônomo]] de e os robôs de segurança estão aparecendo como parte de alguns [[prédio]]s automatizados.

No começo do [[século XXI]], os robôs domésticos começaram a surgir na mídia, com o sucesso do [[Aibo]], da [[Sony]] e uma série de fabricantes lançando seus [[Aspirador robótico|aspiradores robóticos]], tais como a iRobot, Electrolux, e Karcher. Cerca de um [[milhão]] de unidades de aspiradores foram vendidas em todo o mundo até o final de [[2004]] ([http://www.unece.org/press/pr2004/04robots_index.htm]). A iRobot planeja produziu um [[robô de mapeamento]] similar no tamanho e forma aos aspiradores robôticos. As corporações [[Japão|japonesas]] foram bem sucedidas em seus desenvolvimentos de [[protótipo]]s de [[Robô humanóide|robôs humanóides]] e planejam utilizar esta tecnologia não apenas nas linhas de produção, mas também nos lares japoneses. Existem expectativas no [[Japão]] de que os cuidados caseiros para a população idosa podem ser melhor realizados através da robótica.

Enquanto a tecnologia robótica obteve um certo grau de maturidade, o impacto social destes robôs é largamente desconhecido. O campo dos [[Robô social|robôs sociais]] está emergindo e investiga as relações entre os robôs e os [[humano]]s. Um [[ludobot]] é um exemplo de um [[robô social]] dedicado ao entretenimento e companhia.

Os robôs também são comumente utilizados como uma forma de [[Arte de Alta Tecnologia]].

== Desenvolvimentos atuais ==
Quando os [[roboticista]]s tentaram imitar os movimentos humanos e de [[animalia|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 [[roda]]s foram utilizados para conduzir experimentos sobre [[comportamento]], [[navegação]] e [[planejamento de percurso]]s. 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.

No momento em que os engenheiros estavam prontos para tentar criar robôs que caminhassem novamente, ele começaram com pequenos [[hexapode]]s e outras plataformas com muitas patas. Estes robôs imitavam os [[inseto]]s e [[antrópode]]s em forma e função. Estes tipos de corpos comumente oferecem alta flexibilidade e adaptividade a muitos ambientes, porém o custo da complexidade mecânica adicional tem adiado sua adoção pelos [[consumidor]]es. Com mais de quatro patas, estes robôs são [[Estaticamente estável|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. [[Sensor]]es de toque e melhores [[algoritmo]]s 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 [[Medicina|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 robôtica podera 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 Tilden|Mark W. Tilden]], do [[Los Alamos National Laboratory|Los Alamos National Laboratories]], se especializou em robôs baratos com patas dobradas porém sem [[junta (mecânica)|juntas]], enquanto outros buscam reproduzir o movimento completo dos [[caranguejo]]s.

Robôs experimentais com asas e outros modelos explorando a [[biônica]] se encontram no princípio de seu desenvolvimento. Os "[[nanomotor]]es" e os "[[smart wire]]s" podem reduzir drasticamente a quantidade de energia utilizada para realizar os movimentos, enquanto a estabilização em vôo pode ser melhorada por [[giroscópio]]s extremamente pequenos. Um dos motivos mais significativos para estes trabalhos é o interesse [[militar]] em tecnologias de espionagem.

== Expectativas futuras ==
[[Linha de fatos futuros|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 nomalmente 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 humanos já são [[ciborgue]]s, com alguma parte do corpo ou mesmo partes do sistema nervoso substituidos 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]].

== Possíveis perigos ==
O conceito de que os robôs podem competir ou rivalizar com os humanos é comum. Em sua série ''[[Eu, Robô]]'', [[Isaac Asimov]] cria as [[Três Leis da Robótica]] em uma tentativa literária de controlar a competição dos robôs com os seres humanos, estas leis são:

# Um robô não pode machucar um ser humano, ou, por omissão, permitir que um ser humano se machuque.
# Um robô deve obedecer as ordem recebidas pelos seres humanos, a não ser no caso de estas ordens entrarem em conflito com a Primeira Lei.
# Um robô pode proteger sua própria existência, contanto que tal proteção não entre em conflito com a Primeira ou Segunda Leis.

Infelizmente, este problema pode não ser tão simples de resolver. O próprio Asimov baseou o enredo de uma série de romances e histórias curtas na análise da aplicabilidade e suficiência das três leis. As leis ou regras que podem ou devem ser aplicadas aos robôs ou outro [[capital autônomo" em cooperação com competição com os humanos incentivaram a investigação [[macro-econômica]] desta competição, notavelmente por [[Alessandro Acquisti]] construindo um trabalho posterior a [[John von Neumann]].

Mesmo sem uma programação maliciosa, os robôs e os humanos simplesmente não possuem as mesmas tolerâncias e capacidades corporais, o que pode levar a acidentes: Em [[Jackson]], no estado de [[Michigan]], em [[21 de Julho]] de [[1984]], um robô de uma fábrica esmagou um operário contra uma barra de proteção, aparentemente na primeira morte relacionada a um robô nos [[Estados Unidos da América|Estados Unidos]]. Desde então as cortinas de laser tem sido requeridas para proteção contra tal tipo de perigo com equipamentos pesados.

Em outra visão, o episódio da série ''[[Star Trek: Voyager]]'' "Prototype" mostra um grupo de robôs conhecidos como Automated Personnel Units (Unidades Pessoais Automatizadas), que haviam sido construidas para combater em um grupo guerreiro porém matou seus criadores quando a guerra terminou.

== Competições de robôs ==
[[Dean Kamen]], o fundador da [[FIRST]] e da [[American Society of Mechanical Engineers]] (ASME) criou um fórum competitivo que visa inspirar nas pessoas jovens, em suas escolas e comunidades uma apreciação pela [[ciência]] e [[tecnologia]].

A [[competição robótica]] deste grupo é uma competição multinacional onde times profissionais e pessoas jovens resolvem problemas de engenharia de forma intensa e competitiva. Em [[2003]] a competição atingiu mais de 20.000 estudantes em mais de 800 [[time]]s em 24 competições. Estes times vem do [[Canadá]], [[Brasil]], [[Reino Unido]] e [[Estados Unidos da América|Estados Unidos]]. Ao contrário das competições de [[sumo]] que ocorrem regularmente em alguns eventos, os as competições ''Battlebots'' na televisão, estas competições incluem o processo de criação do robô.

A [[RoboCup]] é uma organização competitiva dedicada ao desenvolvimento de um time de robôs humanóides totalmente autônomos que possa vencer o campeão mundial de futebol por volta do ano [[2050]]. Existem muitas ligas para simulação para humanóides de tamanho real.

A [[RoboCup Jr.]] é similar à RoboCup. RoboCup Jr. é uma competição para qualquer pessoa com menos de 18 [[ano]]s de idade, e é um pouco mais fácil do que a RoboCup normal. A RoboCup Jr. inclui três competições: futebol (um campeonato de futebol), resgate (um curso de obstáculos aonde um item deve ser levado de um local a outro) e dança (os robôs são julgados pela dança, criatividade e roupas). Como na RoboCup, todos os robôs devem ser construídos e programados pelo time que o construiu, não é permitida a compra de outros robôs.

O [[DARPA Grand Challenge]] é uma competição para veículos robóticos completarem um percurso de 200 milhas no [[deserto de Mojave]]. O desafio consiste em cumprir um trajeto definido momentos antes da disputa, em menos de 10 horas e de forma autônoma. O prêmio de $1.000.000 não foi atingindo por nenhuma das equipes na primeira edição do evento, em 2004. A maior distância que um participante conseguiu atingir nesse ano foi de apenas 7.4 milhas. O prêmio ficou acumulado para 2005 no valor de $2.000.000 sendo neste ano então conquistado pela [[Universidade de Stanford]]. Nesta corrida, quatro veículos completaram o percurso com sucesso. Esta é uma das amostras de que a tecnologia robótica e os [[algoritmos]] de navegação autônoma estão evoluindo muito rapidamente.

O [[Intelligent Ground Vehicle Competition]] ([http://www.igvc.org/ IGVC]), é uma competição para veículos terrestres autônomos que devem atravessar obstáculos em ambientes abertos sem nenhuma intervenção humana. Esta competição internacional suportada pela Association for Unmanned Vehicle Systems International ([http://www.auvsi.org/ AUVSI]), é uma competição de projetos estudantis de nível universitário e tem mantido competições anuais desde [[1992]].

Os dois [[AAAI]] Grand Challenges se foram na [[Interação entre homem e robô]], com uma sendo um robô participando de uma conferência e a outra um desafio de interação entre o operador e o robô em um resgate.

Os [[Centennial Challenges]] são campeonatos da [[NASA]] com prêmios visando avanços tecnológicos não financiados pelo governo, incluindo a robôtica, por cidadãos [[estados Unidos da América|estadunidenses]].

Em competições [[Micromouse]], pequenos robôs tentam sair de um [[labirinto]] no menor tempo possível.

A popularidade dos programas de televisão ''[[Robot Wars]]'' ''[[Robotica]]'' e ''[[Battlebots]]'', sobre competições de nível colegial de sumo entre robôs, o sucesso das "[[bomba inteligente|bombas inteligentes]]" e dos [[UCAV]]s em conflitos armados, os "[[gastrobot]]s" comedores de grama na [[Flórida]] e a criação dos robôs de alimentação demorada na [[Inglaterre]], sugerem que o medo de uma forma de vida artificial nociva, que entre em competição com a vida selvagem não é uma ilusão. O [[worldwide Green Parties]] em [[2002]] pediu ao público que aumenta-se sua vigilância contra tal tipo de competição, como base em preocupações de [[biosegurança]]. Assim como ocorreu com as preocupações de [[Aldous Huxley]] sobre a [[clonagem humana]], as questões que Karel Čapek levantou anteriormente na [[ficção científica]] se tornaram debates reais.

=={{Links Externos}}==
*[http://www.robolubi.blogspot.com Blog com conceitos para iniciantes em robótica, incluindo mecânica e programação.]
*[http://www.robocore.net RoboCore - Sua tecnologia à prova.]
*[http://news.bbc.co.uk/2/hi/technology/3897583.stm "Robots get bookish in libraries"]
*[http://www.mobilerobots.com/ethicalRobotics.html "Will Robots Take Over the World?(Inglês)"]
*[http://www.avt.me.vt.edu/index.html The Autonomous Vehicle Team at Virginia Tech]
*[http://www.me.vt.edu/grandchallenge/ The DARPA Grand Challenge Team at Virginia Tech]

== {{Ver também}} ==
=== Classes de robôs ===
*[[Robô analógico|Robôs analógicos]] (utilizam circuitos analógicos para comandar suas açõs: os circuitos analógicos são utilizados extensivamente na [[Robótica BEAM]])
*[[Robô antrópode|Robôs antrópodes]] (exoesqueletos)
*[[Robô autônomo|Robôs autônomos]]
**[[Robô de pesquisa autônomo|Robôs de pesquisa autônomos]]
**[[Veículo aéreo não-tripulado|Veículos aéreos não tripulados]]
**[[Veículo submarino não-tripulados|Veículos submarinos não-tripulados]]
*[[Robô humanóides|Robôs humanódies]]
*[[Robô hiper-redundante|Robôs hiper-redundantes]]
*Estilos de locomoção
**[[Rôbos com rodas diferenciais]]
**[[Snakebot]]
**[[Walker (máquina)|Walker]]
***Robôs [[bípede]]s
***Robôs com muitas patas: [[Quadrupede (Robótica)|Robôs quadrupedes]], [[Hexapode (Robótica)|Robôs hexapodes]]
*[[Nanorobô]]s
*[[Robô de serviço|Robôs de serviço]]
**[[Robô educacional|Robôs educacionais]]
***[[LEGO Mindstorms]]
***[[Robótica BEAM]]
***[[kit_Robô]]
**[[Robô de entretenimento|Robôs de entretenimento]]
***[[Robô de combate|Robôs de combate]]
**[[Robô industrial|Robôs industriais]]
**[[Robótica de laboratório]]
**[[Robô médico|Robôs médicos]]
**[http://www.armtecbrasil.com/index.php?pagina=area&area=Defsecu&produto=saci Robô Bombeiro]]
**[[Robô militar|Robôs militares]]
*[[Robô social|Robôs sociais]]

=== Áreas de pesquisa ===
{|
|valign="top"|
* [[Robótica baseada em comportamento]]
* [[Robótica biomórfica]]
* [[Robótica de desenvolvimento]]
* [[Robótica epigenética]]
* [[Robótica evolucionária]]
* [[Robótica cognitiva]]
|width="50"| 
|valign="top"|
* [[Controle de robôs]]
* [[Cinemática de robôs]]
* [[Inteligência artificial]]
* [[Planejamento automatizado]]
* [[Mecatrônica]]
* [[Redes neurais]]
|width="50"| 
|valign="top"|
* [[Cibernética]]
* [[Consciência artificial]]
* [[Telerobótica]]
* [[Nanotecnologia]] e [[MEMS]]
* [[Robótica de enxame]]
* [[Interação homem-robô]]
|}
=== Tópicos adicionais sobre robôs ===
* [[Chauvinismo carbônico]]
* [[Replicador Clanking]]
* [[Robôs de Courier]]
* [[Ginóide]]
* [[Robôs das séries de Isaac Asimov]]
* [[Lista de robôs fictícios e andróides]]
* [[Microbot]]
* [[Dinâmica passiva]]
* [[RoboCup]]
* [[Roboterapia]]
* [[Uniciclo robótico]]

=== Roboticistas notáveis ===
:''Veja também: [[roboticista]]''

* [[Jacques de Vaucanson]] Inventou vários autômatos recentes
* [[Grey Walter]] Construiu robôs 'tartaruga' autônomos nos [[anos 40]]
* [[Ronald Arkin]], [[Georgia Institute of Technology|Georgia Tech]] College of Computing
* [[Rodney Brooks]], [[Massachusetts Institute of Technology|MIT]] [[CSAIL]]
* [[George Devol]] Inventor dos dispositivos patenteados atrás da Unimation Inc.
* [[Joseph F. Engelberger]] Fundador da Unimation Inc.
* [[Shigeo Hirose]], [[Instituto de Tecnologia de Tóquia]]
* [[Hirochika Inoue]], [[Universidade de Tóquio]]
* [[Takeo Kanade]], [[Instituto de robótica]] [[CMU]]
* [[Hans Moravec]], [[Carnegie Mellon University|CMU]] [[Robotics Institute]]
* [[Oh Jun-ho]] Inventor of Korean walking/golfing robot [[Hubo]]
* [[Tomas Lozano-Perez]] [[MIT]] [[CSAIL]]
* [[Maja Mataric']]
* [[Masahiro Mori]]
* [[Marc Raibert]]
* [[Bernie Roth]], [[Universidade de Stanford]]
* [[J. Kenneth Salisbury]], [[Universidade de Stanford]]
* [[Stefan Schaal]], Pesquisador de robôs humanóides da [[Universidade do Sul da Califórnia]]
* [[Victor Scheinman]]
* [[Mark Tilden]], [[Los Alamos National Laboratory|LANL]]
* [[Red Whittaker]],  [[CMU]] [[Robotics Institute]]
* [[Cynthia Breazeal]], Director of [[MIT Media Lab]]'s [[Robotic Life Group]]
* [[Robert Ambrose]], [[NASA]]'s [[Johnson Space Center]]
* [[Robin Murphy]], Director of the [[Center for Robot-Assisted Search and Rescue]], works on [[AI Robotics]]
* [[Jeff Trinkle]], [[Rensselaer Polytechnic Institute|RPI]]
* [[Guilherme Alencar]], Robocista brasileiro que atua em pesquisas e desenvolvimento de robores humanoíde. Aualmente vive nos Eua.
* [[Miomir Vukobratovic]], Mihaljo Pupin Institute, Belgrad. Em 1968, ele desenvolveu o método do "Ponto de Momento Zero" para balanceamento de robos bipedes.

=== Robôs notáveis ===
'''Robôs operacionais'''
* [[Robô saci]]
* [[QRIO]]
* [[Aibo]]
* [[Asimo]]
* [[Hubo]] Robô humanóide coreano
* [[MNERIM]]
* [[Mosro]] (robô de vigilância)
* [[PackBot]]
* [[PatrolBot]]
* [[Shakey the Robot|Shakey]]
* [[Robonaut]]
* [[Robotic Surgery|Da Vinci]]
* [[Roomba]]
* [[Stanley (vehicle)|Stanley]]
* [[Wakamaru]]

'''Robôs na [[ficção científica]]'''
* [[HAL]] (''[[2001: Uma odisséia no Espaço]]'')
* [[Data (Star Trek)|Data]] (''[[Star Trek|Jornada nas Estrelas]]'')
* [[Robby the Robot]]
* [[C-3PO]] (''[[Star Wars|Guerra nas Estrelas]]'')
* [[R2-D2]] (''[[Star Wars|Guerra nas Estrelas]]'')
* [[Johnny 5]]
* [[KITT]]
* [[Max(Flight of the Navigator)|Max]]
* [[workbot]]
* [[Alpha 5]], [[Alpha 6]], [[Alpha 7]]
* [[R. Daneel Olivaw]]
* [[Bender Bending Rodriguez|Bender]]
* [[Marvin, o Andróide Paranóide|Marvin]] (''[[O Guia do Mochileiro das Galáxias]]'')
* [[David]] (Filme A.I - Inteligencia Artificial)
* [[Robo]] (''[[Chrono Trigger]]'')
* [[Proteus IV]] (''[[Proteus Generation]]'')
* [[Wall-E]]

==Projetos relacionados ==
{{commons1|Category:Robots}}

=== Cobertura da mídia e artigos ===
* [http://www.armtecbrasil.com/index.php?pagina=clipping Diversos clippings de robôs nacionais] – Et Alli, [[26 de agosto]] [[2008]]
* [http://web.archive.org/web/20040710071552/http://edition.cnn.com/2004/TECH/07/06/hospital.robots.ap/index.html Courier robots get traction in hospitals] – CNN/AP, [[6 July]] [[2004]]
* [http://www.wired.com/wired/archive/12.07/race.html The Humanoid Race] – Uma visão geral do progresso até 2004 em vários aspectos da construção de robôs humanóides.
* [http://www.betterhumans.com/News/news.aspx?articleID=2003-01-09-10 Sistema de navegação e visão robóticos] – ''BetterHumans'', [[9 de Janeiro]] de [[2003]]
* [http://www.intel.com/employee/retiree/circuit/robot.htm Robot nurse escorts and schmoozes the elderly] – Publicação [[Intel]], [[24 de Agosto]] de [[2004]]
* [http://www.marshallbrain.com/robotic-nation.htm Robotic Nation] de Marshall Brain ([http://ask.slashdot.org/askslashdot/03/07/24/1227209.shtml?tid=126 Discussão do Slashdot])
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*[http://www.intel.com/update/contents/it05031.htm Mobile Robots as Gateways into Wireless Sensor Networks] – ''Intel Magazine'', [[Novembro]] de [[2004]]
* [http://www.contractoruk.com/news/001936.html Cromossomos artificiais em robôs] [[Feveriro]] de [[2005]]
* [http://haas.ca/articles/20040415-robots.cfm A Word About The World Robot Declaration] [[Abril]] de [[2004]]

=== Informações gerais e organizações não lucrativas ===
* [http://www.lusorobotica.com/ LusoRobotica]: Comunidade Portuguesa de Robótica.
* [http://www.euron.org/ EURON]: the ''European Robotics Research Network'' which currently assembles over 150 robotics research institutes and robotics companies in Europe.
* [http://www.societyofrobots.com/ Society of Robots] – 'How to build a robot' tutorials, and a robot forum to get help.
* [http://www.labautomation.org/ ALA] – The Association for Laboratory Automation
* [http://www.lab-robotics.org/ LRIG] – The Laboratory Robotics Interest Group
* [http://www.SeattleRobotics.org/ SeattleRobotics.org] – The Seattle Robotics Society, one of the oldest and largest hobby robotics groups in the world.
* [http://www.dmoz.org/Computers/Robotics/Robots/ Open Directory Section for Famous Robots] – Links and descriptions for well-known robots; Asimo, COG, and many others
* [http://www.ifr.org/ International Federation of Robotics]
* [http://www.robo-etf.org/ Robotics Engineering Task Force] (not updated since 2003)
* [http://www.gorobotics.net/ GoRobotics.net] Robotics resource website - robot news, projects, books, and club listings.
* [http://www.eurobot.org/eng/ Eurobot, an international amateur robotics contest]
* [http://robots.net/ robots.net] – Hobbyist and professional robotics site with news, robot gallery, project descriptions, and articles
* [http://oap.sourceforge.net/ Open Automaton Project] no sourceforge.net
* [http://www.robothalloffame.org/ The Robot Hall of Fame]
* [http://www.robotdirectory.org/ The Robot Directory] – Galeria de robots
* [http://www.roboticsindia.com/ Robotics India] – Comunidade de robótica com fóruns, chat, downloads e informações relevantes a robótica.
* [http://www.robolubi.blogspot.com/ Robolubi - Educação Tecnológica] – Blog com conceitos para iniciantes em robótica, atualizado diariamente.
* [http://www.orionrob8ots.co.uk/tiki-index.php The OrionWiki] – Specifically aimed at technical content; also: downloads and personal spaces for robot builders/hobbyists
* [http://www.amorphicrobotworks.org/ AmorphicRobotWorks(ARW)] – A group working to create robotic performances and installations
* [http://www.robot.org.uk/ www.robot.org.uk] – A guide for robot builders with lists of reviewed books, magazines, approved parts suppliers, etc.
* [http://www.robodock.org/ Robodock] – Festival nos Países Baixos inspirado pela robótica.
* [http://www.robotsrule.com/phpBB2/ Robots Forum] Grupo de discussão de construtores de robôs
* [http://www.robotsuits.com/ Robot Suits] – Notícias sobre robótica atualizadas diariamente.
* [http://www.robotmc.org/ Robot MC (Dutch, belgium)] – Belgian robot club. O site inclui vídeos e fotos.
* [http://robotics.calpoly.edu/ Cal Poly Robotics Club] – O site inclui descrição de projetos, tutoriais e ferramentas de desenvolvimento.
* [http://robotics.megagiant.com/history.html Uma breve história da robótica]
* [http://www.transmediale.de/page/detail/detail.0.projects.353.2.html Analog Robots] – Uma breve descrição.
* [http://www.solarbotics.net BEAM community] Um tipo específico de robô analógico.
* [http://www.nsi.edu/nomad/iros2003_jlk_gme.pdf#search='Darwin%20VII' Darwin VII, baseado nos princípios do] [[sistema nervoso]].
* [http://babel.massart.edu/~fredless/ Fred Wolflink's Massachusetts College of Art Robotic Art Pages]
*[http://fp.cyberlifersrch.plus.com/lucy.htm Lucy o Orangutango, baseado nos princípios do sistema nervoso]
*[http://www.evoluir21.org/ Portuguese FIRST LEGO League robotics site (Portuguese and English)]
*[http://www.sel.eesc.usp.br/gear GEAR] - Grupo de Estudos Avançados em Robótica - EESC - USP - São Carlos

=== Projetos comerciais ===
*[http://www.armtecbrasil.com/ ARMTEC Tecnologia em Robótica] – Indústria brasileira de robôs e equipamentos robóticos
*[http://www.dimensionengineering.com/ Dimension Engineering] – Produtos de robótica e projetos de exemplo voltados para os hobbistas
*[http://www.trueforce.com/ trueforce.com] – Informações técnicas sobre robótica, com uma lista de fornecedores
*[http://www.robofolio.com/ The Robofolio] – Um portal para hobbistas.
*[http://www.roboticspot.com/en/ RoboticSpot.com] – Site sobre robótica, com notícias, eventos e artigos em Inglês e Espanhol
*[http://www.rhinorobotics.com/ Rhino Robotics] – Fabricante de robôs educacionais
*[http://www.activrobots.com/ mobilerobots.com] – Site para roboticistas profissionais, programadores de robôs e pesquisadores
*[http://www.robotics.com/robots.html Robot Information Central] – Diretório de links em um site comercial
*[http://www.iguana-robotics.com/RobotUniverse/ Robot Universe] – Diretório de links em um site comercial
*[http://ants.dif.um.es/~humberto/robots/ Arquitetura BGA e software de robótica]
*[http://www.autopenhosting.org/robots/ Fractal Robots] Informações de robôs fractais
* [http://english.chosun.com/w21data/html/news/200412/200412220012.html Hubo, um robô humanóide de baixo custo lançado na Coréia]
*[http://evolution.com Evolution Robotics, para o Sony AIBO e ER-1]
*[http://www.digitalinspection.co.uk/ Robot Vision]
*[http://portugal-didactico.com/index.php?option=com_content&task=blogcategory&id=13&Itemid=43/ Site português about sobre o sistema LEGO MINDSTORMS, em português e inglês]

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Revisão das 15h54min de 9 de fevereiro de 2009

Robô humanóide da Toyota

Um robô (ou robot) é um dispositivo, ou grupo de dispositivos, eletromecânicos ou biomecânicos capazes 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.

Visão geral

Um robô seria um dispositivo automático que possui conexões de realimentação (feedback) entre seus sensores, atuadores e o meio-ambiente, dispensando a ação do controle humano direto para realizar determinadas tarefas, podendo também haver robôs parcial ou totalmente controlados por pessoas. O grau de automatização de um robô pode atingir o nível de aprendizado automático, dependendo dos algorítmos utilizados - ainda que com muitas limitações, devido às óbvias dificuldades de simular a realidade em nível computacional.

Os robôs executam tarefas através de atuadores (elétricos, pneumáticos, sonoros etc.), produzindo sons, acendendo elementos luminosos ou displays, movendo um braço, abrindo ou fechando garra robótica, ou realizando o seu próprio deslocamento.

O controle é provido por algoritmos que relacionam as entradas e saídas do robô, através de unidades de processamento eletrônicas e de softwares, que podem ser desde um circuito eletrônico de controle até mesmo um computador pessoal. Por esta definição, muitos dispositivos automáticos poderiam ser chamados de robôs.

A grande maioria dos robôs existentes está na indústria, e as tarefas mais executadas são o deslocamento em um ambiente (locomoção) e a movimentação de objetos ao seu redor (manipulação). Esta distinção por tarefas pode dividir os robôs em duas categorias: robôs móveis e robôs manipuladores, ainda que alguns executem ambas as funções.

Os sistemas mecânicos dos robôs são elaborados de forma a executar determinados movimentos. Os manipuladores são geralmente em forma de braço antropomórfico. Suas articulações executam movimentos angulares e rotatórios ou ainda prismáticos, executando movimentos lineares do tipo cartesiano.

As juntas que conectam as partes dos robôs móveis ou dos manipuladores podem ser:

  1. angular (movimento angular entre dois eixos)
  2. rotatória (rotação ao redor de um eixo fixo)
  3. prismática (movimento linear)

Um robô paralelo é aquele cujos braços (eixos primários) possuem três juntas prismáticas concorrentes ou juntas primáticas e concorrentes. O número de Graus de Liberdade se refere ao número de eixos de um movimento. O braço humano possui sete graus de liberdade. Um braço com 6 graus de liberdade é considerado por muitos altamente flexível. Os sensores proprioceptivos recebem sinais dos atuadores do robô (como por exemplo registradores de posição relativa entre dois eixos, registradores de posição angular, contadores de voltas). A propriocepção é um dos sentidos mais importantes do corpo humano.

Alternativamente, o termo robô tem sido utilizado para a designar uma série de máquinas que substituem diretamente o ser humano ou um animal no trabalho ou no lazer. Desta forma, um robô pode ser visto como uma forma de biomímica. A falta do antropomorfismo é provavelmente a principal causa que nos impede de reconhecer uma lavadora de louças altamente complexa como se fosse um robô. Entretanto, no conceito moderno, este termo implica um certo nível de autonomia que iria impedir que muitas máquinas automáticas fossem chamadas de robôs. A busca por robôs autônomos ou robôs cognitivos cada vez mais auto-suficientes,é atualmente um dos focos de pesquisas na robótica, levando ao campo da inteligência artificial.

O termo robô é também muito utilizado para se referir a dispositivos mecânicos sofisticados que são controlados remotamente por pessoas possuindo pouco ou nenhum grau de automação, tais como os waldoes e os ROVs. Essa classe de robôs proporciona a simulação de presença, se forem utilizadas câmeras de vídeo transmitindo imagens em tempo real ao controlador do robô.

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" (Rossuum's Universal Robots) en 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". As idéias mais antigas que se conhecem sobre a robótica datam de 350 B.C., pelo matemático grego Arquitas de Tarento, amigo de Platão. Ele criou um pássaro mecânico de madeira que ele 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 robô humanóide 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 robô (veja: Robô de Leonardo).

O primeiro robô 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 humanóides culminou com a obra "Electric Man" (Homem Elétrico), de Luis Senarens (1885).

Uma vez que a tecnologia avançou a ponto de as pessoas preverem as criaturas mecânicas como sendo mais semelhantes a brinquedos, as respostas literárias aos ao conceito dos 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 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 Metropolis (1927), e pelos populares Blade Runner (1982) e The Terminator (1984). 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.

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 ciêntífica 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 idéias 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.

Usos contemporâneos dos robôs

Ficheiro:Industrial Robotics in car production.jpg
Robôs industriais KUKA para a montagem da carcaça de veículos

Os robôs são utilizados para realizar trabalhos que são muitos pesados, sujos ou perigosos para os seres humanos. Os robôs industriais nas linhas de produção são a forma mais comum de robôs, porém isto vem mudando recentemente pela entrada de robôs faxineiros e cortadores de grama. Outras aplicações incluem a limpeza de lixo tóxico, exploração subaquática e espacial, cirurgias, mineração, busca e regaste e a busca de minas terrestres. Os robôs também estão surgindo nas áreas de cuidados de saúde e entretenimento.

Os manipuladores industriais possuem capacidades de movimento similares ao braço humano e são os mais comumente utilizados na indústria. As aplicações incluem soldagem, pintura e carregamento de máquinas. A indústria automotiva é um dos campos que mais se utiliza desta tecnologia, aonde os robôs são programados para substituir a mão-de-obra humana em trabalhos repetitivos ou perigosos. A adoção generalizada deste tipo de tecnologia, entretanto, foi atrasada devido à avaliabilidade de funcionários baratos e aos altos requerimentos de capital dos robôs. Outra forma de robôs industriais é o AGVs (Veículos Guiados Automaticamente). Os AGVs são utilizados em estoques, hospitais, portos de containers, laboratórios, instalações de servidores, e outras aplicações onde o risco, confiabilidade e segurança são fatores importantes. De mesma forma, o patrulhamento autônomo de e os robôs de segurança estão aparecendo como parte de alguns prédios automatizados.

No começo do século XXI, os robôs domésticos começaram a surgir na mídia, com o sucesso do Aibo, da Sony e uma série de fabricantes lançando seus aspiradores robóticos, tais como a iRobot, Electrolux, e Karcher. Cerca de um milhão de unidades de aspiradores foram vendidas em todo o mundo até o final de 2004 ([1]). A iRobot planeja produziu um robô de mapeamento similar no tamanho e forma aos aspiradores robôticos. As corporações japonesas foram bem sucedidas em seus desenvolvimentos de protótipos de robôs humanóides e planejam utilizar esta tecnologia não apenas nas linhas de produção, mas também nos lares japoneses. Existem expectativas no Japão de que os cuidados caseiros para a população idosa podem ser melhor realizados através da robótica.

Enquanto a tecnologia robótica obteve um certo grau de maturidade, o impacto social destes robôs é largamente desconhecido. O campo dos robôs sociais está emergindo e investiga as relações entre os robôs e os humanos. Um ludobot é um exemplo de um robô social dedicado ao entretenimento e companhia.

Os robôs também são comumente utilizados como uma forma de Arte de Alta Tecnologia.

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.

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 adaptividade 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 robôtica podera 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 "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.

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 nomalmente 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 humanos já são ciborgues, com alguma parte do corpo ou mesmo partes do sistema nervoso substituidos 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.

Possíveis perigos

O conceito de que os robôs podem competir ou rivalizar com os humanos é comum. Em sua série Eu, Robô, Isaac Asimov cria as Três Leis da Robótica em uma tentativa literária de controlar a competição dos robôs com os seres humanos, estas leis são:

  1. Um robô não pode machucar um ser humano, ou, por omissão, permitir que um ser humano se machuque.
  2. Um robô deve obedecer as ordem recebidas pelos seres humanos, a não ser no caso de estas ordens entrarem em conflito com a Primeira Lei.
  3. Um robô pode proteger sua própria existência, contanto que tal proteção não entre em conflito com a Primeira ou Segunda Leis.

Infelizmente, este problema pode não ser tão simples de resolver. O próprio Asimov baseou o enredo de uma série de romances e histórias curtas na análise da aplicabilidade e suficiência das três leis. As leis ou regras que podem ou devem ser aplicadas aos robôs ou outro [[capital autônomo" em cooperação com competição com os humanos incentivaram a investigação macro-econômica desta competição, notavelmente por Alessandro Acquisti construindo um trabalho posterior a John von Neumann.

Mesmo sem uma programação maliciosa, os robôs e os humanos simplesmente não possuem as mesmas tolerâncias e capacidades corporais, o que pode levar a acidentes: Em Jackson, no estado de Michigan, em 21 de Julho de 1984, um robô de uma fábrica esmagou um operário contra uma barra de proteção, aparentemente na primeira morte relacionada a um robô nos Estados Unidos. Desde então as cortinas de laser tem sido requeridas para proteção contra tal tipo de perigo com equipamentos pesados.

Em outra visão, o episódio da série Star Trek: Voyager "Prototype" mostra um grupo de robôs conhecidos como Automated Personnel Units (Unidades Pessoais Automatizadas), que haviam sido construidas para combater em um grupo guerreiro porém matou seus criadores quando a guerra terminou.

Competições de robôs

Dean Kamen, o fundador da FIRST e da American Society of Mechanical Engineers (ASME) criou um fórum competitivo que visa inspirar nas pessoas jovens, em suas escolas e comunidades uma apreciação pela ciência e tecnologia.

A competição robótica deste grupo é uma competição multinacional onde times profissionais e pessoas jovens resolvem problemas de engenharia de forma intensa e competitiva. Em 2003 a competição atingiu mais de 20.000 estudantes em mais de 800 times em 24 competições. Estes times vem do Canadá, Brasil, Reino Unido e Estados Unidos. Ao contrário das competições de sumo que ocorrem regularmente em alguns eventos, os as competições Battlebots na televisão, estas competições incluem o processo de criação do robô.

A RoboCup é uma organização competitiva dedicada ao desenvolvimento de um time de robôs humanóides totalmente autônomos que possa vencer o campeão mundial de futebol por volta do ano 2050. Existem muitas ligas para simulação para humanóides de tamanho real.

A RoboCup Jr. é similar à RoboCup. RoboCup Jr. é uma competição para qualquer pessoa com menos de 18 anos de idade, e é um pouco mais fácil do que a RoboCup normal. A RoboCup Jr. inclui três competições: futebol (um campeonato de futebol), resgate (um curso de obstáculos aonde um item deve ser levado de um local a outro) e dança (os robôs são julgados pela dança, criatividade e roupas). Como na RoboCup, todos os robôs devem ser construídos e programados pelo time que o construiu, não é permitida a compra de outros robôs.

O DARPA Grand Challenge é uma competição para veículos robóticos completarem um percurso de 200 milhas no deserto de Mojave. O desafio consiste em cumprir um trajeto definido momentos antes da disputa, em menos de 10 horas e de forma autônoma. O prêmio de $1.000.000 não foi atingindo por nenhuma das equipes na primeira edição do evento, em 2004. A maior distância que um participante conseguiu atingir nesse ano foi de apenas 7.4 milhas. O prêmio ficou acumulado para 2005 no valor de $2.000.000 sendo neste ano então conquistado pela Universidade de Stanford. Nesta corrida, quatro veículos completaram o percurso com sucesso. Esta é uma das amostras de que a tecnologia robótica e os algoritmos de navegação autônoma estão evoluindo muito rapidamente.

O Intelligent Ground Vehicle Competition (IGVC), é uma competição para veículos terrestres autônomos que devem atravessar obstáculos em ambientes abertos sem nenhuma intervenção humana. Esta competição internacional suportada pela Association for Unmanned Vehicle Systems International (AUVSI), é uma competição de projetos estudantis de nível universitário e tem mantido competições anuais desde 1992.

Os dois AAAI Grand Challenges se foram na Interação entre homem e robô, com uma sendo um robô participando de uma conferência e a outra um desafio de interação entre o operador e o robô em um resgate.

Os Centennial Challenges são campeonatos da NASA com prêmios visando avanços tecnológicos não financiados pelo governo, incluindo a robôtica, por cidadãos estadunidenses.

Em competições Micromouse, pequenos robôs tentam sair de um labirinto no menor tempo possível.

A popularidade dos programas de televisão Robot Wars Robotica e Battlebots, sobre competições de nível colegial de sumo entre robôs, o sucesso das "bombas inteligentes" e dos UCAVs em conflitos armados, os "gastrobots" comedores de grama na Flórida e a criação dos robôs de alimentação demorada na Inglaterre, sugerem que o medo de uma forma de vida artificial nociva, que entre em competição com a vida selvagem não é uma ilusão. O worldwide Green Parties em 2002 pediu ao público que aumenta-se sua vigilância contra tal tipo de competição, como base em preocupações de biosegurança. Assim como ocorreu com as preocupações de Aldous Huxley sobre a clonagem humana, as questões que Karel Čapek levantou anteriormente na ficção científica se tornaram debates reais.

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