Conheça Apollo, o “iPhone” dos robôs humanoides
Expectativa é que essas máquinas realizem trabalhos pesados e incômodos; pesquisas espaciais também estão no escopo do projeto
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 m de altura e pesando 72,6 quilos.
Apollo pode levantar 55 libras (25 quilos) 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. Tem uma bateria de quatro horas, que pode ser trocada para funcionar por um dia de trabalho de 22 horas.
Para evitar desconforto com a aparência dos robôs humanoides, a empresa Argodesign, sediada em Austin, equipou o 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 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 colocar o robô 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 o 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 m de altura e pesa 136 quilos, é um humanoide bípede capaz de andar (incluindo sobre e ao redor de obstáculos), carregar itens e abrir portas, de acordo com Shaun Azimi, líder da 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 do 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 parafusados 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.”
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.
Neste ano, a Apptronik está focada em garantir clientes comerciais e fabricantes que tenham interesse em como o Apollo poderia melhorar sua logística. A empresa pretende estar em plena produção comercial até o fim de 2024.
O 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 do Apollo estão os atuadores, ou músculos robóticos. A equipe da Apptronik trabalhou em mecanismos que permitem que o robô ande, flexione os braços e segure objetos como um ser humano.
“Os seres humanos têm cerca de 300 músculos em nossos corpos”, disse 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 para realizar ações e atividades básicas.”
Antes do 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 do 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 o 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.
“Ao infinito e além”
A Apptronik atua como um dos parceiros da Nasa que trabalham em projetos de robôs humanoides. A Terra é um campo de provas para o 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 o 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 e 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 levar os humanos de volta à Lua e eventualmente pousar missões tripuladas em Marte, prevê um rover pressurizado na superfície lunar, 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.
“Minha esperança e meu sonho é que tenhamos robôs de uso geral colocados no espaço nos próximos dez 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”, disse Azimi.
