Portugal a fazer Robótica

Um avaliador externo do programa de investigação CMU-Portugal declarou na semana passada que "A robótica é uma das áreas identificadas em Portugal como muito promissora e com um grande potencial de relação com o sector industrial e comercial no país".

Sir John O'Reilly é vice-reitor da Universidade de Cranfield no Reino Unido e conselheiro do Governo britânico e da Comissão Europeia na área das Tecnologias de Informação e Comunicação. Também é avaliador externo do programa CMU-Portugal e esteve em Portugal nessa qualidade na semana passada. Depois de vincar a importância deste programa na aproximação entre as empresas portuguesas produtivas de base tecnológica e as instituições universitárias com investigação de topo internacional, sublinhou a importância das TIC e destacou de entre estas que "A robótica é uma das áreas identificadas em Portugal como muito promissora e com um grande potencial de relação com o sector industrial e comercial no país" .  

A Robótica acaba de entrar neste importante programa de investigação conjunto entre várias instituições universitárias e empresas portuguesas e a Universidade de Carnegie-Mellon, nos EUA, permitindo assim a colaboração com um dos mais prestigiados centros de investigação do mundo, o Robotics Institute . Significativamente, a Robótica está presente num outro programa de colaboração entre o Instituto Superior Técnico da Universidade Técnica de Lisboa e a École Polytechnique Féderale de Lausanne (EPFL) , uma das melhores escolas europeias. Estes 2 programas são os únicos que actualmente conferem, com carácter de programa permanente, um grau de doutoramento conjunto - os doutorados no programa obtêm o título das duas universidades.

Estas são evidências daquilo que temos repetido nestas colunas nos últimos meses: o potencial da Robótica ser um nicho de I&D importante no nosso país. Esperemos que, compreensivelmente, as palavras de alguém como John O'Reilly façam mais eco nos nossos decisores políticos e empresários.

Nota

O conteúdo deste blogue é da inteira responsabilidade da Sociedade Portuguesa de Robótica.

Robô ao espelho

Um robô que se reconhece ao espelho é algo digno de nota, já que não são muitas as espécies animais que o conseguem fazer. A companhia robótica CORPORA fez essa experiência com o seu carinhoso robô Qbo e este conseguiu, com a ajuda de um humano, atingir tal feito.

A experiência é, para os conhecedores, relativamente simples: o robô usa um algoritmo de reconhecimento de faces em imagens quando confrontado com a sua imagem no espelho, que não reconhece inicialmente. O facto do seu criador o ajudar indicando que a face que vê no espelho é a sua, faz com que Qbo distinga esse objecto de todos os outros que tem na sua base de conhecimento, por ser especial e representar o seu Eu.

Clique na imagem para ver o vídeo

Os investigadores da CORPORA estão agora a trabalhar em fazer com que Qbo se reconheça pela primeira vez sem ajuda de humanos e também para testar o que acontece quando vê uma sua cópia.

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Robótica no mapa

A Sociedade Portuguesa de Robótica lançou durante a Semana Europeia da Robótica, que aqui noticiámos, o documento "Robótica no Mapa - Contributos para um Livro Branco da Robótica em Portugal" .

O documento é um primeiro passo na identificação das valências nacionais nesta área, organizadas de acordo com as classes de aplicação identificadas pela Comissão Europeia no seu 7.º Programa Quadro para a Investigação, filtrando aquelas que têm maior potencial de sucesso e uso em Portugal.

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Olha, Mãe, sem mãos!!!

Os veículos sem condutor poderiam ser já uma realidade, não fossem as restrições legais e a resistência do cidadão comum à novidade radical de ver um automóvel sem condutor passear-se pela sua frente. Basta ver este espantoso vídeo do veículo autónomo que a Google tem vindo a desenvolver para ficarmos disso convencidos.

Os veículos sem condutor poderiam ser já uma realidade, não fossem as restrições legais e a resistência do cidadão comum à novidade radical de ver um automóvel sem condutor passear-se pela sua frente. Basta ver este espantoso vídeo do veículo autónomo que a Google tem vindo a desenvolver para ficarmos disso convencidos. A Google contratou o Prof. Sebastian Thrun, um alemão radicado nos EUA na U. Stanford, e que venceu, com a sua equipa e o VW Stanley, a 2ª edição da DARPA Grand Challenge , e os resultados estão à vista. São na verdade consequência natural de muitos anos de investigação em Robótica, em métodos de localização baseada em GPS e outros dados da paisagem observados por câmaras, lasers e outros sensores, bem como de condução autónoma, como os usados no estacionamento automático de alguns veículos existentes no mercado. Sebastian Thrun perdeu o seu melhor amigo aos 18 anos, num acidente rodoviário, e jurou aí que dedicaria a sua vida à condução autónoma para criar veículos mais seguros. Link para vídeo

Os problemas de legislação foram ultrapassados pela Google ao convencer o estado norte-americano do Nevada a permitir veículos sem condutor em espaços públicos delimitados, decisão sem precedentes a nível mundial. E´caso para se pensar como seria em Portugal. Num momento em que o país parece ter abandonado o interesse por ser uma referência internacional na área dos carros eléctricos, é pouco provável que se interesse por ser uma referência em veículos autónomos - coisa que pode parecer esotérica ao nosso tradicional conservadorismo, sobretudo em tempos de cortes cegos.

Mas, uma vez mais, Portugal tem as sementes lançadas nesta área, através da prova anual de Condução Autónoma do Festival Nacional de Robótica, de onde nasceu o veículo autónomo ATLAS , da U. Aveiro, fruto do trabalho de uma equipa coordenada pelo Prof. Vítor Santos, que promete vir a fazer Porto-Lisboa pela A1.

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Semana Europeia de Robótica

A associação europeia de I&D (académica e empresarial) em Robótica eu-Robotics lançou uma iniciativa de promoção da Robótica e da sua importância social junto dos cidadãos e dos decisores, a European Robotics Week entre 28 de novembro e 4 de dezembro, em que Portugal está integrado, por iniciativa da Sociedade Portuguesa de Robótica , com acções por todo o país .

Em Lisboa, os robôs vão invadir no próximo fim de semana o Pavilhão do Conhecimento no Parque das Nações, por mar, terra e ar, onde estará em exposição muita da tecnologia robótica desenvolvida em Portugal por empresas e unidades de investigação, incluindo palestras de divulgação demonstrações ao vivo. Consulte o programa completo .

A sessão de encerramento da Semana Europeia de Robótica terá lugar no dia 4 de Dezembro às 17h no átrio do Pavilhão, e nela será apresentado o documento "Robótica no Mapa - Contributos para Um Livro Branco da Robótica em Portugal".

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Histórias de Robôs Curiosos

No sábado passado, partiu com sucesso para Marte (onde deverá chegar em Agosto do próximo ano) o rover Curiosity da NASA, do tamanho de um carro desportivo e com o objectivo de determinar se a área onde o rover pousar alguma vez teve, ou ainda tem, condições ambientais favoráveis a vida microbial, em termos de habitabilidade e sua preservação.

A história da exploração robótica de Marte começa em meados dos anos 70 com as missões Viking 1 e 2 da NASA. Os lander Viking aterraram na superfície de Marte mas não se podiam mover, só observavam. O rover Sojourner (missão Pathfinder, 1997) introduziu a novidade de se poder mover, ainda que lentamente, na superfície do planeta vermelho, e uma forma de "pousar" mais barata mas "radical", usando um airbag amortecedor e pulando sobre o terreno até estabilizar. Entretanto, os rovers foram crescendo e sofisticando-se e, em 2003, o Spirit e o Opportunity chegam a Marte com meios mais sofisticados a bordo, maior velocidade e dimensões (aproximadamente um carrinho de golfe).

No sábado passado, partiu com sucesso para Marte (onde deverá chegar em Agosto do próximo ano) o descendente mais velho desta família, de seu nome Curiosity, do tamanho de um carro desportivo e com várias características adicionais interessantes. Desde logo, o objectivo da missão: determinar se a área onde o rover pousar alguma vez teve, ou ainda tem, condições ambientais favoráveis a vida microbial, em termos de habitabilidade e sua preservação. O Curiosity é 5 vezes mais pesado que os seus antecessores e tem o dobro do comprimento (3 m). Move-se em média 200 m por dia a propulsão nuclear, que lhe vai permitir executar uma missão à partida prevista para 23 meses, mais imune à sujidade dos painéis solares que prejudicam as recargas das baterias. E a chegada ao 4º planeta a partir do Sol será ainda mais espectacular porque baseada num sistema a que os americanos chamam guindaste do céu (sky crane),de que havíamos aqui falado há 2 anos noutro post , em que, depois da habitual travagem com pára-quedas, uma espécie de disco-voador usa jactos para pairar sobre o local de "aterragem" (seleccionado por observação local com uma câmara a bordo, para evitar rochas ou crateras) e desce o rover preso por um cabo até este tocar o solo, afastando-se depois para cair longe dali.

Mais detalhes da partida e da missão no vídeo junto a este texto, e no sítio da missão .

Aqui acompanharemos a chegada do Curiosity a Marte e os seus passeios pelo planeta vermelho daqui a 6 meses... se entretanto ele conseguir ultrapassar os "6 minutos do vale da morte" de que falam os controladores da missão quando se referem aos difíceis passos finais da aterragem completamente autónoma e só testada em simulação.

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Será um Robô? Será um Animal?

É difícil distinguir os melhores robôs do mundo, tal é a diversidade de robôs comerciais e protótipos laboratoriais que existe nos nossos dias. Mas os robôs da Boston Dynamics estarão certamente entre eles.

É difícil distinguir os melhores robôs do mundo, tal é a diversidade de robôs comerciais e protótipos laboratoriais que existe nos nossos dias. Mas os robôs da Boston Dynamics estarão certamente entre eles.

Não é nosso hábito neste blogue distinguir determinadas companhias, e ainda menos produtos com clara aplicação bélica. Mas a Boston Dynamics é um caso realmente especial. Fundada em 1992 pelo Professor Marc Raibert, conhecido pelo seu trabalho pioneiro em robots saltadores, é uma spinoff do Massachussets Institute of Technology (MIT), com o qual Portugal tem actualmente um programa de investigação que inclui doutoramentos supervisionados por professores dos 2 lados do Atlântico. Na realidade, Marc Raibert fundou em 1980 o Leg Laboratory na Carnegie Mellon University (CMU) - outra universidade americana com a qual Portugal tem um programa de investigação conjunto e, neste caso, mesmo um programa de doutoramento dual que acaba de ser alargado à Robótica - tendo-se depois transferido em 1986 para o MIT, acabando por sair para fundar a Boston Dynamics em 1995. A companhia produz sistemas robóticos cujo controlo e uso de informação de sensores se aproxima da perfeição quanto à reprodução, de forma natural, de animais como o robô-mula BigDog ou o recente humanóide Petman, aqui demonstrados em vídeos assombrosos. Neste último há que destacar o facto dos pés do robô bípede serem de dimensões humanas, facto pouco vulgar, dada a maior dificuldade de garantir o equilíbrio.

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Na contramão da resposta à crise

São inúmeros os exemplos em que a Ciência nos mostra que uma resposta a determinados acontecimentos baseada no "senso comum" nem sempre produz o efeito desejado, podendo mesmo ser catastrófica, como acontece com a reacção de um piloto de avião comercial quando o wind shear ocorre em situações de aterragem. Será que é isso mesmo que está a ser feito em Portugal perante os efeitos da crise internacional e das medidas impostas pela troika?

São inúmeros os exemplos em que a Ciência nos mostra que uma resposta a determinados acontecimentos baseada no "senso comum" nem sempre produz o efeito desejado, podendo mesmo ser catastrófica, como acontece com a reacção de um piloto de avião comercial quando o wind shear ocorre em situações de aterragem. Será que é isso mesmo que está a ser feito em Portugal perante os efeitos da crise internacional e das medidas impostas pela troika?

Vejamos o exemplo da Finlândia, bem conhecido por ter passado de um país remediado a um país de topo mundial quanto a qualidade de vida em poucos anos, sobretudo tendo-o feito após uma crise económica tremenda resultante do colapso da ex-URSS, seu grande parceiro comercial.

Um relatório produzido pela European Academies Science Advisory Council em Abril de 2004 usa a Finlândia como um dos exemplos de como atingir a meta de investimento em Ciência e Tecnologia de 3% do PIB, factor considerado fundamental para a Europa se tornar competitiva a nível mundial, melhorando a qualidade de vida dos seus povos, por comparação com o investimento nessas áreas de países como os EUA e o Japão. A Finlândia era um país low tech nos anos 1960 e transformou-se num país hi tech nos anos 1990, sendo a Nokia o exemplo mais conhecido desta transformação, da qual foi simultaneamente consequência e causa.

O mais surpreendente factor de mudança na Finlândia teve lugar quando, após a grande recessão dos anos 1990, a sua dívida externa explodiu e o desemprego passou dos 3-4% para cerca de 20%. O governo finlandês foi obrigado a realizar privatizações mas, ao invés de usar o encaixe resultante para pagar deficit e recapitalizar bancos, aumentou o investimento público em I&D em 25%.A situação parece similar à portuguesa, mas vejamos algumas importantes diferenças (para além da aparente falta de aposta do actual governo em I&D, preferindo aumentar o horário de trabalho e a produção intensiva e pouco qualificada):
* o nível histórico de investimento da Finlândia no sistema educativo, colocando a sua literacia entre as melhores do mundo, desde o século XIX
* uma cultura nacional que aprecia e valoriza os avanços tecnológicos e a ênfase da educação em C&T (será que os noticiários finlandeses têm todos os dias uma peça sobre a "óbvia" dificuldade da matemática e sobre licenciados em Cinema que não conseguem arranjar trabalho?) - há mesmo uma estrutura de decisão política dedicada à C&T presidida pelo Primeiro Ministro!
* o baixo nível de corrupção
* um investimento privado em I&D duas vezes superior ao público - isto é, empresas e empresários com visão e educação que apostam na inovação como forma de fazer melhorar a sua competitividade e internacionalização, que reinvestem os lucros em I&D, em vez de em carros para os administradores e/ou de baixos salários.

Portugal parece de momento longe de assumir esta visão e estes riscos... mas nunca é demais chamar a atenção, na contramão da crise. Será que um dia teremos a nossa Nokia da Robótica?! Ou vamos continuar a pensar, quando falamos do regresso à agricultura e ao mar, em ceifeiras nas searas e traineiras artesanais no mar? Soa bem em romances neo-realistas, mas não contribui muito para a nossa melhoria de qualidade de vida futura.

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Robôs KINECTados

Muita gente conhece a Kinect, uma das últimas novidades tecnológicas em matéria de dispositivos de interfaces com consolas de jogos. Neste caso, não se trata de mais um dispositivo, mas sim de um sensor que permite que os jogadores humanos interajam com consola vídeo Xbox 360 através de gestos razoavelmente naturais, sem fios de ligação. O que muitos não sabem é que, de repente, a Kinect se transformou numa ferramenta poderosa para o desenvolvimento de robôs que interagem com humanos de forma natural.

Muita gente conhece a Microsoft Kinect , uma das últimas novidades tecnológicas em matéria de dispositivos de interfaces com consolas de jogos. Neste caso, não se trata de mais um dispositivo, mas sim de um sensor que permite que os jogadores humanos interajam com consola vídeo Xbox 360 através de gestos razoavelmente naturais, sem fios de ligação. O que muitos não sabem é que, de repente, a Kinect se transformou numa ferramenta poderosa para o desenvolvimento de robôs que interagem com humanos de forma natural.

A Kinect inclui uma câmara de vídeo, um sensor de profundidade baseado numa nuvem de pontos resultantes da projecção de sinais de infravermelhos, microfone e capacidade de tilt (movimento angular rotativo em torno do seu eixo transversal - ver figura). De certa forma, o dispositivo é um sensor 2-em-1 que permite, a um preço baixíssimo, da ordem de 1-2 centenas de euros, o que outros dispositivos mais sofisticados, nomeadamente laser range finders e câmaras de visão, fazem em conjunto por preços na casa dos milhares de euros - ainda que haja que reconhecer que são mais precisos e alcançam distâncias maiores. Para acabar de compor o enorme apelo aos investigadores e curiosos em robótica, começam a aparecer bibliotecas com código Open Source para utilizar tudo o que a Kinect já traz de origem e muito mais, incluindo código que detecta pessoas, segue movimentos das mãos e identifica um "esqueleto" minimalista, permitindo analisar movimentos do corpo e membros.

São estas características que tornam a Kinect ideal para a interacção entre humanos e robôs de forma natural, um tema cada vez mais relevante para a investigação e o potencial de mercado nesta área. E é mais um exemplo que as soluções já vão existindo, mas só atingirão o mercado à medida que forem aparecendo dispositivos de consumo de massa com grande relação qualidade/preço.

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Representação portuguesa nas ligas júnior do RoboCup

Numa altura em que se fala dos maus resultados dos exames nacionais, as equipas portuguesas tiveram uma prestação digna de registo nas ligas júnior no campeonato mundial RoboCup que decorreu em Istambul.

Fruto eventualmente de um esforço continuado na realização do Festival Nacional de Robótica, o ensino básico, secundário e profissional tem vindo a apresentar resultados de nível na competição internacional RoboCup. Estão de parabéns os alunos e professores que ano após ano, com o seu esforço e dedicação mostram que continua a valer a pena investir nos nossos jovens. Estão também de parabéns as várias entidades que sempre apoiaram a componente júnior das edições do robótica e parte dos custos com as deslocações ao RoboCup, nomeadamente a Agência Nacional para a Cultura Científica e Tecnológica - Ciência Viva.

Portugal apenas não participou na liga Co-Space, liga esta que ainda funcionou apenas em regime de demonstração. Os resultados nas várias ligas júnior (Dance, Rescue e Soccer) foram os seguintes:

Futebol Robótico Júnior / Junior Soccer:

"Cenatex", Escola Profissional Cenatex

1º Lugar (Individual) Soccer A Robôs Leves (15-19 anos)

1º Lugar (Individual) Soccer A Open

3º Lugar (Individual) Soccer B Open

1º Lugar (Superteam) Soccer A Robôs Leves (15-19 anos)

1º Lugar (Superteam) Soccer A Open

1º Lugar (Superteam) Soccer B Open

 

Busca e Salvamento A / Junior Rescue A:

"EPB", Escola Profissional de Braga

1º Lugar (SuperTeam) em Rescue A - 15 a 19 anos

 

 Busca e Salvamento B / Junior Rescue B:

"RescueB.deec.uc.pt", Universidade de Coimbra

3º Lugar (Individual) em Rescue B

2º Lugar (SuperTeam) em Rescue B

 

Dança Junior / Junior Dance:

"Biodiversidade em periogo", Agrupamento Ribeira de Carvalho

1º Lugar (Individual) 8-14 anos*

1º Lugar (SuperTeam) 8-14 anos*

 

"ATLÂNTIDA", Agrupamento de São Gonçalo

1º Lugar (SuperTeam) 8-14 anos*

 

"ESA ROBOTS", Escola Secundária de Amares

1º Lugar (SuperTeam) 15-19 anos*

Menção Honrosa - "Best Entertainment Value"

 

De refererir que na prova Dança Júnior não são atribuídos prémios ao 1º,2º,3º, sendo os três melhores todos qualificados em 1º.

 

Nota

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