10 aplicações da robótica no presente e no futuro - Ciência - 2023

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As aplicações da robótica no presente e no futuro estão na medicina, indústria ou educação, entre outras áreas. Durante séculos, o homem dedicou conhecimento e esforço à construção de máquinas que o ajudassem em seu trabalho diário ou que o capacitassem a realizar ações que excedem as possibilidades do corpo humano.

Os robôs também foram usados para fins religiosos, como os gregos, que construíram estátuas que operavam com sistemas hidráulicos e usavam para impactar seus templos.

Os inventores do século 18 criaram robôs mecânicos apenas para diversão, além de todas as máquinas que acompanharam a Revolução Industrial. Em meados do século passado, os primeiros computadores começaram a aparecer no mundo.

A automação industrial está ligada aos eventos econômicos globais e, embora os avanços nos últimos tempos sejam notáveis, pode-se ter certeza que a indústria da robótica está atualmente em sua infância.

O que é um robô?

Para entender quais são as aplicações dos robôs e por que são importantes no mundo atual e futuro, é necessário saber a que exatamente se refere o termo robô.

O termo "robô" deriva da palavra tcheca "robota", que significa servidão ou trabalho forçado.

Porém, quando pensamos em um robô, a imagem que vem à mente graças à ficção científica é a de uma máquina com aparência humana e agindo como tal. Na verdade, a origem da palavra "robótica" é atribuída a Isaac Asimov, escritor de grandes histórias sobre o assunto.

A definição de robô industrial hoje se refere a uma coleção de componentes mecânicos e eletrônicos, com subsistemas inter-relacionados em um software que é programado para realizar uma tarefa específica. Eles podem ou não ter características humanóides e geralmente se movem sobre rodas.

Para a Robotics Industries Association (RIA), “um robô industrial é um manipulador multifuncional reprogramável projetado para mover materiais, peças, ferramentas ou dispositivos especiais, por meio de movimentos variáveis programados para a execução de uma variedade de tarefas”.

Aplicativos de robô

1- Remédio

Os robôs têm importantes aplicações em cirurgia, pois compensam deficiências e limitações de precisão do ser humano, melhorando assim os procedimentos cirúrgicos.

Desde a primeira telecirurgia realizada graças ao engenheiro Philipe Green na década de 80, houve grandes avanços neste campo, e valiosas descobertas também estão previstas para os próximos anos, especialmente na área da cirurgia urológica, na qual atualmente se destaca em robótica, o sistema Da Vinci.

Abaixo, você pode ver a variedade de procedimentos (um total de 433) que se realizam no Serviço de Urologia do Hospital Clínico San Carlos da cidade de Madrid desde 2001.

Experiência no serviço de Urologia em Cirurgia Robótica Urológica (n = 433):

Prostatectomia radical (350)
Cistectomia radical (3)
Nefrectomia radical (1)
Cirurgia de Pedra (3)
Divertículo da bexiga (2)
Pieloplastia (20)

Seu uso na terapia de reabilitação, que inclui membros artificiais e robôs para atendimento pessoal em hospitais, também está sendo investigado. Eles também são úteis em alguns casos para pessoas com deficiência, como computadores adaptados para pessoas com dificuldades motoras e de fala.

Mesmo em laboratórios, eles realizam um grande número de tarefas repetitivas, como colocar tubos de ensaio dentro de instrumentos de medição. Sua eficácia foi comprovada com a distribuição de medicamentos em farmácias e hospitais.

Um exemplo disso são os robôs Motoman de Yaskawa, que podem ser programados para realizar exames de sangue.

2- Indústria

As aplicações no campo da chamada terceira geração são diversas: desde a movimentação de uma peça de uma posição para outra, ou carregamento e descarregamento de máquinas, até certas operações de processamento em que o robô realiza trabalhos nas peças usando uma ferramenta.

Alguns exemplos de operações atualmente realizadas por robôs, principalmente na indústria automotiva, podem ser: soldagem a ponto e a arco; perfuração, ranhura e outras aplicações de usinagem; esmerilhamento, polimento escovado e outros; rebitado; corte por jato de água e laser e tintas em spray.

A indústria nuclear usa robôs para manusear material radioativo por meio de uma tecnologia chamada Telequerica, que consiste em um manipulador remoto ou teleoperador controlado por um ser humano. Esse desenvolvimento foi estimulado pela necessidade de atuar remotamente em desastres ocorridos em usinas nucleares.

3- Aplicações militares

Neste campo, trabalha-se constantemente no desenvolvimento de protótipos que realizem tarefas militares ou de exploração que evitem colocar em risco vidas humanas.

Para dar um exemplo, pode-se citar que a Boston Dynamics está construindo um robô humanóide sem cabeça chamado Atlas, cuja função será caminhar por terrenos acidentados rastejando ou virando de lado sempre que necessário devido a algum risco ou porque o terreno assim o exigir.

Outros exemplos são o Cougar 20-H, um robô controlado remotamente que pode detectar a respiração humana e fazer buscas em paredes de concreto com seu conjunto de sensores de rádio de ultra-alta frequência.

O Phoenix40-A é um helicóptero de seis lâminas que pode detectar movimento e respiração dentro de um terreno composto durante o vôo, sendo controlado remotamente a grande distância com um joystick ou laptop.

4- Agricultura

O Australian Research Institute investiu muito dinheiro e tempo no desenvolvimento de uma máquina que tosquia ovelhas. Atualmente está trabalhando em outro projeto que consiste em fazer um sistema automatizado para uma oficina.

Também na França, atualmente estão sendo realizadas aplicações experimentais para incluir robôs na semeadura e poda de vinhas, bem como na colheita de maçã.

5- Educação

Embora o campo da educação seja muito tradicional em termos de uso de tecnologia, já existem alguns casos de robôs que estão sendo usados de diferentes maneiras. Por exemplo, na linguagem de programação é utilizado o robô Karel e no aprendizado da matemática, o robô tartaruga em conjunto com a linguagem LOGO.

Os robôs também são utilizados nas salas de aula de laboratórios educacionais, embora esses modelos ainda não tenham grande confiabilidade em seu sistema mecânico, e a maioria deles carece de software.

Existem também novas formas de aprendizagem e comunicação no contexto da literacia digital, e deve ser dada atenção à formação de cidadãos que são utilizadores críticos. A tutoria online também deve favorecer o ensino à distância.

A escrita de hipertexto tem vantagens e desvantagens que devem ser analisadas cuidadosamente para compreendê-las totalmente.

Os livros, perante a ameaça de extinção proclamada por muitos autores, mantêm a vantagem de serem facilmente transportáveis e de poderem ser lidos em qualquer lugar sem a necessidade de ligações, eletricidade ou outros utensílios.

6- Exploração espacial

O espaço sideral é muito hostil aos humanos, mas o grau de automação necessário para substituir humanos por robôs ainda não foi alcançado.

No entanto, um tipo de aplicação robótica já foi incluída nos ônibus espaciais, os teleoperadores, sendo sua primeira experiência no ônibus espacial Columbia em 1982.

7- Veículos subaquáticos

Seu uso é comum na inspeção e manutenção de dutos que transportam óleo, gás ou óleo em usinas oceânicas. Também é utilizado para manutenção na colocação de cabos de comunicação e para a realização de investigações geológicas e geofísicas no fundo do mar.

Sabe-se que foram usados em ocasiões extraordinárias, como na recuperação da caixa preta de aviões em casos de desastres aéreos, e na descoberta do Titanic, quatro quilômetros abaixo da superfície, onde permaneceu desde o seu naufrágio em 1912.

8- Ciência e engenharia

No que diz respeito à ciência e engenharia, presume-se que os programas de simulação tornarão os modelos em escala desnecessários quando chegar a hora. O processamento estatístico de quantidades de informações será crescente, o que contribuirá para o planejamento e a tomada de decisões.

Atualmente, em laboratórios de pesquisa, estão sendo desenvolvidos os chamados robôs de quarta geração.

Também é possível citar, no que diz respeito à ciência, o estudo do funcionamento das redes neurais no cérebro humano, para poder implantar técnicas de inteligência artificial em computadores e sua posterior aplicação na robótica.

9- Escopo do negócio

No futuro, a gestão do negócio será totalmente automatizada, eliminando o trabalho manual que os funcionários fazem hoje, como todos os dados ou entrada de documentos por meio de leitores ópticos.

10- Novas tendências

Existem certos robôs que pelas suas características se assemelham mais aos que conhecemos dos filmes de ficção científica, mas são reais e têm aplicações muito específicas.

Exoesqueletos mecânicos são estruturas que imitam o movimento dos membros humanos ao ler os sinais dos músculos. Eles têm grandes aplicações na área médica e também são úteis para bombeiros, em situações de resgate, na construção civil e em ações militares.

Uma distinção precisa ser feita entre androides e humanóides. Os primeiros se assemelham a um ser humano em sua estrutura e comportamento, e os últimos apenas em sua estrutura. Como é o caso de um manequim, por exemplo.

O androide ASIMO da empresa Honda reconhece rostos subindo e descendo escadas e pode agarrar pequenos objetos, e em sua versão mais recente também funciona. Prevê-se que pode ser usado no campo médico.

Outro robô com características muito peculiares é o NEXI da empresa MIT, que se define como o primeiro robô capaz de exibir emoções humanas.

Robôs de uso doméstico são aqueles que auxiliam nas tarefas domésticas. Desenvolvido pela empresa iRobot, até agora tem um que esfrega e outro que varre.

Por fim, não podemos deixar de citar os de uso pessoal e até sexual, que já fazem parte do patrimônio tecnológico que o futuro nos trará.

Referências

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