A era dos robôs e os grandes desafios na jornada rumo à vida humana.

A robótica e a inteligência física estão entrando em um período de grande expansão. Grandes oportunidades vêm acompanhadas de grandes desafios, forçando os cientistas a encontrar soluções para problemas "difíceis" na era da robótica.

À medida que o mundo testemunha a explosão da automação, da robótica e da inteligência artificial (IA), as tecnologias de sensores e os sistemas interativos inteligentes estão se tornando os pilares da indústria, dos serviços e da saúde . Essas inovações não apenas melhoram a produtividade e otimizam custos, mas também abrem novas abordagens para melhorar a qualidade de vida e avançar rumo ao desenvolvimento sustentável.

Este é o conteúdo apresentado no seminário "Robôs e Automação Inteligente" organizado pela Fundação VinFuture na manhã de 4 de dezembro em Hanói .

A discussão focou em diversos aspectos importantes do campo da robótica: robôs humanoides com capacidades de interação social, robôs colaborativos em serviços e medicina, sistemas robóticos de reabilitação e temas relevantes relacionados à segurança da IA ​​e à ética tecnológica. Esses conteúdos refletem a tendência de desenvolvimento de robôs voltados para o humanismo, a segurança e a sustentabilidade.

Materiais macios: a base para robôs flexíveis

No seminário, o Professor Kurt Kremer, Diretor Honorário do Instituto Max Planck de Pesquisa de Polímeros (Alemanha), enfatizou que os materiais macios estão abrindo uma nova direção para a robótica graças à sua flexibilidade, facilidade de fabricação e respeito ao meio ambiente. Os polímeros, amplamente utilizados por serem baratos, abundantes e permitirem o ajuste de sua dureza, estão sendo desenvolvidos visando uma maior capacidade de suportar cargas e uma biodegradação mais eficaz.

A chave, segundo ele, é que esses são materiais “inteligentes” que podem se expandir ou mudar de forma quando expostos a estímulos como temperatura, pH, pressão ou mudanças ambientais. Com sua resposta sensível e rápida, eles podem operar válvulas, criar forças mecânicas ou se tornar componentes robóticos altamente sofisticados.

Professor Kurt Kremer - Diretor Honorário do Instituto Max Planck de Pesquisa de Polímeros (Alemanha). (Foto: Minh Son/Vietnam+)

Quando os polímeros são combinados em estruturas complexas como géis ou "escovas", os materiais podem assumir tarefas mecânicas difíceis, ajudando a produzir atuadores macios para que os robôs possam agarrar com mais delicadeza e precisão.

Muitos polímeros também são altamente condutores ou dielétricos, abrindo oportunidades para a eletrônica orgânica. Embora não possam competir com o silício em velocidade, são mais baratos, mais fáceis de fabricar, não dependem de terras raras e já encontraram aplicações em OLEDs, telefones dobráveis ​​e painéis solares orgânicos.

O professor Kremer acredita que, ao combinar esses três elementos — maciez, capacidade de resposta e propriedades eletrônicas —, os materiais orgânicos podem evoluir para uma forma "neuromórfica" que imita a adaptação do sistema nervoso. Isso é considerado a base para as futuras gerações de robôs flexíveis, seguros e com custo otimizado.

Do ponto de vista da aplicação, o professor Ho Young Kim (Universidade Nacional de Seul, Coreia) destacou que os robôs enfrentam grandes desafios ao manipular materiais macios – um grupo de materiais que estão presentes em todos os lugares, desde roupas, alimentos, sacolas plásticas e fios elétricos até suprimentos médicos.

Os robôs tradicionais são otimizados para objetos rígidos e com forma estável. Mas os materiais macios são completamente diferentes, disse ele. Por exemplo, quando um robô segura uma camiseta, apenas mudando o ponto de preensão, a forma da camiseta muda, a superfície da camiseta pode dobrar, enrugar, criando inúmeros parâmetros complexos.

Professor Ho Young Kim da Universidade Nacional de Seul, Coreia do Sul. (Foto: Minh Son/Vietnam+)

O que os humanos conseguem fazer em segundos, como arregaçar as mangas ou dobrar a roupa, é um enorme desafio para os robôs. Isso, segundo ele, é também o paradoxo da IA ​​moderna: ela consegue resolver equações e memorizar grandes quantidades de dados, mas tem dificuldade em lidar com tarefas domésticas básicas.

Em sua pesquisa, sua equipe desenvolveu um sistema de pinça usando membranas elásticas que permite o levantamento estável de tecidos individuais, inclusive objetos biológicos macios, como cascas de laranja.

Com base nessa tecnologia, a equipe de pesquisa criou uma máquina que realiza a etapa de numeração — uma etapa importante que antes só os humanos conseguiam fazer. A máquina pode repetir a operação várias vezes sem cometer erros.

Para solucionar o problema dos materiais macios, segundo ele, os robôs precisam superar quatro desafios: a capacidade de perceber com precisão o estado dos materiais; uma mão mecânica suficientemente delicada; um sistema de controle flexível diante de mudanças contínuas; e a capacidade de expansão para produção em massa. O processamento de materiais macios, concluiu ele, é a "porta de entrada" para que os robôs realmente entrem na vida e na produção.

Robôs humanoides e requisitos de inteligência física

O professor Tan Yap Peng, presidente da VinUni, afirmou que os robôs humanoides estão se tornando uma tendência por conseguirem operar com facilidade em ambientes humanos. Prevê-se que, até 2050, o mundo poderá ter pelo menos um bilhão de robôs vivendo e trabalhando com humanos.

O grande desafio é que os robôs atuais são, em sua maioria, programados para uma única tarefa. Para avançarmos rumo a robôs multitarefa, a tecnologia precisa aprender com grandes modelos de linguagem: robôs treinados com grandes quantidades de dados de vídeo para desenvolver a capacidade de compreender o mundo físico.

Professor Tan Yap Peng - Presidente da VinUni. (Foto: Minh Son/Vietnam+)

Mas a transição da linguagem para a visão e para a ação é uma longa jornada. Os robôs precisam observar, raciocinar e receber instruções – habilidades que ainda estão em desenvolvimento.

O professor Tan Yap Peng também deu exemplos de modelos como o "Tipo Zero de Inteligência Física", que permite que robôs recebam dados de imagem, vídeo e voz e executem diversas ações de controle. No entanto, para tarefas complexas como dobrar roupas ou lavar roupa, os robôs ainda precisam de ajustes finos e dados ilustrativos de especialistas.

A maior limitação, segundo o Professor Tan, é que os robôs não possuem a mesma memória que os humanos. Portanto, sua equipe propôs armazenar "fragmentos de memória" a partir de demonstrações de especialistas, permitindo que os robôs busquem e utilizem experiências semelhantes ao se depararem com novas tarefas. Essa abordagem reduz erros e aumenta a capacidade de concluir tarefas longas.

Ao mesmo tempo, os robôs também precisam resolver problemas relacionados à energia, destreza manual, autodiagnóstico, operação segura e conformidade com padrões éticos. Segundo o professor, esses são grandes problemas que precisam ser resolvidos nos próximos 30 a 50 anos.

Dr. Nguyen Trung Quan, Professor Assistente de Engenharia Aeronáutica e Astronáutica da Universidade do Sul da Califórnia (USC) e Diretor Científico (CSO) da VinMotion. (Foto: Minh Son/Vietnam+)

Do ponto de vista industrial, o Dr. Nguyen Trung Quan, Professor Assistente de Engenharia Aeronáutica e Aeroespacial da Universidade do Sul da Califórnia (USC) e Diretor Científico (CSO) da VinMotion, afirmou que, na transição da IA ​​digital para a inteligência física, os dados se tornam o fator mais escasso. O mundo está migrando fortemente para robôs de uso geral, pois eles trazem a capacidade de agir — algo que a IA puramente digital não consegue fazer.

Muitas previsões indicam que o mercado de robôs humanoides e inteligência física poderá atingir 10 trilhões de dólares nos próximos 10 anos, em um contexto de escassez de mão de obra em muitos países.

Mas, de acordo com o Dr. Quan, a inteligência física enfrenta um "ciclo vicioso do ovo e da galinha": uma boa IA requer dados reais; dados reais exigem robôs para operar; e robôs que operam com eficácia precisam de uma IA forte.

"A VinMotion adota o modelo 'humano no circuito' ao inserir robôs em ambientes reais, permitindo que humanos monitorem, auxiliem e respondam quando os robôs encontram situações difíceis. Esse modelo garante a segurança e ajuda a IA a aprender mais rapidamente, criando uma plataforma para escalabilidade", disse o Sr. Quan.

Segundo ele, robôs humanoides requerem três fatores: bom hardware, bom software/IA e um sistema de implantação seguro. O Vietnã é um dos países capazes de atender a todos os três fatores simultaneamente.

(Vietnã+)

Fonte: https://www.vietnamplus.vn/ky-nguyen-robot-va-thach-thuc-lon-tren-hanh-trinh-buoc-vao-doi-song-con-nguoi-post1080970.vnp