Conheça Apollo, o ‘iPhone’ dos robôs humanoides:

Humanoides que lidam com tarefas domésticas ou constroem habitats na superfície lunar podem soar como algo de ficção científica, ou até outro mundo. Mas a equipe da startup de robótica Apptronik, com sede em Austin nos EUA, prevê um futuro em que os robôs de uso geral lidarão com trabalhos “enfadonhos, sujos e perigosos” para que os humanos não precisem mais gastar sua energia com essas atividades.

O design do mais recente robô humanóide da Apptronik, chamado Apollo, foi revelado nesta quarta-feira (23). O robô está na mesma escala de um ser humano, medindo 1,7 metros de altura e pesando 72,6 quilos.

Apollo pode levantar 55 libras (25 kg) e foi projetado para ser produzido em massa e trabalhar com segurança ao lado de humanos. O robô utiliza eletricidade, em vez de sistemas hidráulicos que não são considerados tão seguros, e tem uma bateria de quatro horas que pode ser trocada para funcionar por um dia de trabalho de 22 horas.

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Para evitar desconforto com a aparência dos robôs humanoides, a empresa Argodesign, sediada em Austin, equipou a Apollo com recursos que pretendem parecer acessíveis – e até amigáveis.

O robô possui painéis digitais no peito que fornecem comunicação clara sobre a vida útil restante da bateria, a tarefa atual em que está trabalhando, quando terminará e o que fará a seguir. Apollo também tem rosto e movimentos intencionais, como virar a cabeça para indicar para onde vai.

O objetivo inicial da Apollo é colocá-la para trabalhar na logística, assumindo funções fisicamente exigentes dentro dos armazéns para melhorar a cadeia de abastecimento, abordando a escassez de mão de obra. Mas a equipe da Apptronik tem uma visão de longo prazo para a Apollo que se estende por pelo menos a próxima década.

“Nosso objetivo é construir robôs versáteis para fazer todas as coisas que não queremos fazer para nos ajudar aqui na Terra e, eventualmente, um dia explorar a lua, Marte e além”, disse Jeff Cardenas, cofundador e CEO da Apptronik. .

Projetando um humanoide

Antes de iniciar a Apptronik em 2016, os membros da equipe trabalharam no Laboratório de Robótica Centrada no Ser Humano da Universidade do Texas em Austin.

“O foco do laboratório era sobre como humanos e robôs irão interagir no futuro”, disse Cardenas. “Como humanos, nosso recurso mais valioso é o tempo, e nosso tempo aqui é limitado. E como fabricantes de ferramentas, agora podemos construir para nós mesmos ferramentas que nos dão mais tempo de volta.”

Ainda no laboratório, a equipe foi selecionada para trabalhar no Valkyrie, um robô da NASA, durante o DARPA Robotics Challenge entre 2012 e 2013.

O robô, que mede 1,9 metros de altura e pesa 136 quilos, é um robô humanoide bípede capaz de manipulação hábil e andar (incluindo sobre e ao redor de obstáculos), carregar itens e abrir portas, de acordo com Shaun Azimi, líder da hábil equipe de robótica do Johnson Space Center da NASA em Houston.

O robô elétrico foi modificado e aprimorado desde sua estreia em 2013 e atualmente está sendo testado como zelador remoto de instalações de energia não tripuladas e offshore na Austrália.

As raízes da Apollo estão no design de Valkyrie, e a equipe da Apptronik passou anos construindo robôs e componentes exclusivos que culminaram em um humanoide que poderia funcionar em ambientes projetados para pessoas. Os robôs da linha de montagem geralmente são aparafusados ​​ao solo ou conectados a uma parede e só podem funcionar em espaços projetados para acomodá-los, disse Cardenas.

Em vez de robôs altamente especializados que podem servir apenas a um propósito, a Apptronik queria que o Apollo fosse o “iPhone dos robôs”, disse Cardenas.

“O objetivo é construir um robô que possa fazer milhares de coisas diferentes”, disse ele. “É uma atualização de software antes de realizar uma nova tarefa ou um novo comportamento.”

Eventualmente, o Apollo será menor que o preço do carro médio. Os robôs tradicionais dependem de peças de alta precisão. Mas a introdução de câmaras e sistemas de inteligência artificial permitiu o desenvolvimento de robôs que dependem menos de pré-programação e, em vez disso, respondem melhor aos seus ambientes, o que significa que as peças utilizadas na produção são mais acessíveis, disse Cardenas.

Este ano, a Apptronik está focada em garantir clientes comerciais e fabricantes que tenham interesse em como a Apollo poderia melhorar sua logística. A empresa pretende estar em plena produção comercial até o final de 2024.

A Apollo começará nas configurações de fábrica e armazém, realizando tarefas simples, como mover caixas e empurrar carrinhos. Mas com o tempo, a funcionalidade do Apollo aumentará por meio de novos modelos e atualizações até o ponto em que poderá ser usado na construção, produção de eletrônicos, espaços de varejo, entrega em domicílio e até cuidados com idosos.

Movimentos humanos

No centro do design da Apollo estão os atuadores, ou músculos robóticos. A equipe da Apptronik trabalhou em mais de 35 iterações dos principais atuadores que permitem que o Apollo ande, flexione os braços e segure objetos como um ser humano.

“Os seres humanos têm cerca de 300 músculos em nossos corpos”, disse o Dr. Nick Paine, cofundador e diretor de tecnologia da Apptronik. “Como engenheiros, nosso objetivo é simplificar a complexidade, então o robô Apollo tem cerca de 30 grupos musculares diferentes dentro de seu sistema que você precisa para realizar ações e atividades básicas.”

Antes da Apollo, a Apptronik se concentrava no que chamava de robô humanoide de desenvolvimento rápido. Embora incluísse capacidades de manipulação limitadas e braços simples, o foco do projeto era melhorar a locomoção do robô.

“A maneira como desenvolvemos a robótica é realmente tentar fazer com que o hardware e o software amadureçam em sintonia um com o outro”, disse Paine.

A cabeça da Apollo contém uma câmera de percepção, enquanto sensores em seu torso ajudam o robô a mapear uma visão de 360 ​​graus de seu ambiente e determinar para onde ele pode se mover. O “cérebro” do robô, ou computador principal, também está localizado em seu peito.

Os sensores ajudam o robô a permanecer orientado enquanto caminha sobre ou ao redor de obstáculos. Este tipo de locomoção será fundamental à medida que a Apollo avança em ambientes mais incertos, como o exterior e, algum dia, até mesmo a superfície da Lua.

“Os robôs precisam ser capazes de trabalhar no mesmo tipo de caos e incerteza com que os humanos conseguem conviver”, disse Paine.

Eventualmente, o Apollo será autônomo, mas a equipe da Apptronik ainda quer que haja um nível de controle sobre o que o robô fará. Embora os controles funcionem primeiro por meio de tablets ou dispositivos inteligentes, no futuro um ser humano deverá ser capaz de ir até a Apollo e dizer-lhe o que fazer, disse Cardenas.

“Ao ifinito e além”

A Apptronik atua como um dos parceiros da NASA que trabalha em projetos de robôs humanoides. A Terra é um campo de provas para a Apollo e, um dia, uma versão futura do robô poderá trabalhar em condições espaciais perigosas para que os humanos não precisem fazê-lo.

Serão necessárias várias etapas de desenvolvimento para preparar robôs humanoides para trabalhar no vácuo do espaço, de modo que a Apollo possa primeiro ir para a Estação Espacial Internacional, disse Paine.

“Para a exploração espacial, realmente precisamos de sistemas que tenham mais de uma habilidade que sejam flexíveis e adaptáveis, tanto para uma variedade de tarefas que conhecemos quanto talvez para algumas tarefas que não anteciparemos até que elas realmente surjam no curso de exploração”, disse Azimi.

A arquitetura atual do programa Artemis da NASA, que visa devolver os humanos à lua e eventualmente pousar missões tripuladas em Marte, prevê um rover pressurizado na superfície lunar assim que a missão Artemis VI estiver prevista para 2030, disse Azimi. Este período de exploração lunar no início dos anos 2030 é quando Azimi acha que robôs como o Apollo também podem ser úteis.

O benefício de usar robôs humanoides como o Apollo no espaço é que eles podem ser usados ​​para construir e testar ambientes projetados para humanos – como habitats lunares e marcianos – antes da chegada dos astronautas. Mas os robôs enfrentarão desafios e precisam ser projetados com menos limitações do que seus equivalentes terrestres. Por exemplo, um robô humanoide pode precisar rastejar dentro do ambiente de um rover de tamanho semelhante a um RV e ainda ter força e flexibilidade para abrir portas pressurizadas, disse Azimi.

“Minha esperança e meu sonho é que tenhamos robôs de uso geral colocados no espaço nos próximos 10 anos e que sejamos capazes de perceber alguns dos benefícios de ter sistemas robóticos que possam permitir à tripulação um foco muito maior em coisas que os humanos fazem melhor – explorar e fazer descobertas científicas”, disse Azimi.

 

Este conteúdo foi originalmente publicado em Conheça Apollo, o ‘iPhone’ dos robôs humanoides: no site CNN Brasil.