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Competição estimula desenvolvimento de robôs para o socorro a vítimas de catástrofes

A carência por máquinas preparadas para atuar nesse tipo de situação ficou óbvia em 2011, após o desastre na usina nuclear de Fukushima, no Japão

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postado em 21/05/2015 13:30 / atualizado em 21/05/2015 13:28

Jorge Macedo - especial para o EM

Roberta Machado

Brasília – Um grupo especial de atletas está se preparando para uma competição mundial que exige muita força, coordenação e equilíbrio. Essas podem parecer habilidades exclusivas de um competidor olímpico, mas, na verdade, são talentos exigidos de robôs criados especialmente para atuar em missões de resgate e reparo de desastres, selecionados para a final do desafio Darpa (sigla em inglês para Agência de Projetos de Pesquisa em Defesa Avançada – DRC). O rali robótico será realizado em 5 e 6 de junho, em Pomona, Califórnia (EUA), e vai distribuir US$ 3,5 milhões em prêmios para as equipes com os melhores resultados em uma série de provas difíceis até mesmo para humanos.

A primeira etapa do programa, anunciado em 2012, testou a programação das máquinas em uma competição virtual, e a segunda levou versões preliminares das máquinas a campo no fim de 2013. As seletivas surpreenderam pela dificuldade, pois exigiram dos robôs destreza próxima à de um humano com vasta experiência em trabalhos de resgate. As máquinas tiveram de atravessar paredes, subir escadas, abrir portas, andar em terreno instável e até mesmo dirigir um veículo.

No total, 11 finalistas passaram para as finais, das quais também participarão outros 14 grupos de elite convidados, do Japão, Alemanha e Coreia do Sul. No entanto, não existem favoritos. Os robôs terão de cumprir tarefas em condições ainda mais desafiadoras do que nas seletivas e serão proibidos de usar qualquer tipo de cabo para suporte, fornecimento de energia ou comunicação, além de cumprir cada tarefa sem a intervenção de um humano. “As finais serão muito difíceis, mais do que os treinos”, adiantou o coordenador do programa, Gill Pratt, em um encontro com os engenheiros envolvidos no Desafio  Robótico Darpa.

Tanta exigência busca impulsionar a pesquisa e o desenvolvimento de hardwares e softwares avançados o suficiente para atuar em cenários perigosos para humanos. Por isso, as provas precisam impor dificuldades como as observadas em um desastre real, seja um prédio atingido por um terremoto, seja o local de uma explosão. “Queremos que esses testes sejam muito autênticos, como desastres reais. Vamos fazer a comunicação muito mais realista, muito mais rigorosa e difícil”, descreveu Pratt.

Imprevistos

A carência por máquinas preparadas para atuar nesse tipo de situação ficou óbvia em 2011, após o desastre na usina nuclear de Fukushima, no Japão, ocasionado por um terremoto e um tsunami que atingiram a planta. O vazamento radioativo levou funcionários a ventilar manualmente os reatores danificados, e o hidrogênio acumulado na usina causou explosões que contaminaram a região. O acidente serviu como principal incentivo para a criação do DRC.

Os robôs das olimpíadas Darpa precisam ter uma destreza quase humana para se mover em ambientes degradados e lidar com ferramentas, além de contar com sensores que permitam que atuem sozinhos na área isolada e com autonomia suficiente para cumprir uma ordem recebida por um operador com pouco ou nenhum treinamento. O ambicioso objetivo é gerar uma máquina resistente e versátil que supere o maior ponto fraco dos robôs: lidar com imprevistos.

Uma das equipes que se preparam para a missão é um grupo que reúne pesquisadores da Universidade da Califórnia em Los Angeles (UCLA) e da Universidade da Pensilvânia, responsável pelo Thor. O sistema humanoide se destacou nas seletivas de 2013 em uma das tarefas mais complicadas: a localização e o acionamento de válvulas. Desde então, ganhou pernas mais fortes para subir escadas e se levantar com mais facilidade.

“Thor está sempre melhorando para lidar com situações inesperadas e se adaptando a novos ambientes”, afirma Hak Yi, pesquisador do Hong’s Robotics & Mechanisms Laboratory (RoMeLa), da UCLA. Assim como na vida real, um erro pode ser fatal nessa competição. Durante o processo, a comunicação entre operadores e máquinas será interrompida várias vezes. A máquina que cair durante a execução das tarefas precisa saber se levantar sozinha, ou sua participação na corrida será considerada encerrada. “A tarefa mais complicada, na nossa opinião, é sair do veículo. Compreender o ambiente, usando todos os seus membros e sair de um espaço apertado é muito complexo”, diz Hak.

Atlas Sete das equipes finalistas vão usar como base o robô humanoide Atlas, criado pela Boston Dynamics especialmente para a Darpa. O super-herói metálico representa o que há de mais avançado na área da robótica, mas ainda depende de comandos humanos para executar tarefas como andar ou usar ferramentas. Por isso, ter acesso aos poderosos sensores, aos braços móveis e à estrutura forte do Atlas não basta: o DRC quer encontrar programadores capazes de aproveitar ao máximo os talentos do robô.

A máquina de resgate passou por um upgrade para se adaptar às normas. A reforma radical trocou 75% dos componentes do equipamento, que agora funciona totalmente desplugado dos seus operadores, graças a baterias e a um sistema que economiza energia. Ele também ficou mais silencioso e mais forte, capaz de andar sem suporte de segurança.

Uma mudança radical no projeto também confere mais liberdade de movimentos à máquina, que agora pode girar maçanetas sem precisar virar todo o braço, assim como uma pessoa de verdade. “Basicamente, os ombros foram modificados, e agora os braços vêm de um ponto muito mais baixo no robô”, descreve em um vídeo Joe Bondaryk, gerente de projeto da Boston Dynamics.

Os times de programadores tiveram três meses para se familiarizar com o novo Atlas. “Investimos muito tempo ajustando os parâmetros para trabalhar bem com alguns dos aprimoramentos, mas a maior parte do trabalho feito no nosso software é para torná-lo mais adequado para as tarefas mais desafiadoras do DRC”, revela Doug Stephen, pesquisador do Florida Institute for Human & Machine Cognition (IHMC Robotics).

O time ficou em segundo lugar nas seletivas de 2013, mas tenta não se preocupar com sua colocação nas finais. Diferentemente da etapa anterior, detalhes das tarefas não foram divulgados, o que impede a programação prévia das máquinas, o que pode trazer desempenhos surpreendentes dos 25 times. “Ir bem é obviamente um grande incentivo para todos no DRC, mas nós realmente tentamos apenas fazer o melhor trabalho possível e nos divertir no processo”, resume Stephen.

 

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