robótica e i.a

Robótica e I.ARobótica e I.AAlunos: Diego Andrade e Victor RebouçasAlunos: Diego Andrade e Victor Rebouças

Professor: Artur Henrique KronbauerProfessor: Artur Henrique Kronbauer

INTRODUÇÃOINTRODUÇÃO

HISTÓRICOHISTÓRICO

►Origem: Palavra tcheca "robotnik” - Origem: Palavra tcheca "robotnik” - servoservo

►Karel Capek em 1923 - “homem mecânico”

HISTÓRICOHISTÓRICO

►Escritor americano de ficção científica Isaac Asimov

HISTÓRICOHISTÓRICO

►1ªl lei: "Um robô não pode ferir um ser humano ou, permanecendo passivo, deixar um ser humano exposto ao perigo".

►2ª lei: “O robô deve obedecer às ordens dadas pelos seres humanos, exceto se tais ordens estiverem em contradição com a primeira lei".

HISTÓRICOHISTÓRICO

►3ª lei: “Um robô deve proteger sua existência na medida em que essa proteção não estiver em contradição com a primeira e a segunda lei”.

►4ª lei: “Um robô não pode causar mal à humanidade nem permitir que ela própria o faça"

HISTÓRICOHISTÓRICO

►Século XX►Necessidade de melhorar a qualidade

e ampliar a produtividade de produtos

FILOSOFIA E I.AFILOSOFIA E I.A

►Podem haver máquinas dotadas de Podem haver máquinas dotadas de inteligência comparável a inteligência inteligência comparável a inteligência humana? humana?

►Esses robôs poderiam ter emoções, Esses robôs poderiam ter emoções, assim como os animais e os seres assim como os animais e os seres humanos? humanos?

►Poderiam ser conscientes? Poderiam ser conscientes?

ROBÓTICA INDUSTRIALROBÓTICA INDUSTRIAL

►Organização Internacional para Padronização (ISO)

►“Manipulador controlado automaticamente, reprogramável, programável em três ou mais eixos.”

ROBÓTICA INDUSTRIALROBÓTICA INDUSTRIAL

►Onde são utilizados?►Grandes industrias►Manipulação de produtos tóxicos►Atividades com risco de acidentes►Monitoração e segurança de dutos

industriais

ROBÓTICA INDUSTRIALROBÓTICA INDUSTRIAL PROGRAMAÇÃO E INTELIGÊNCIA

ARTIFICIAL

► Programação única executada de maneira repetitiva e seqüencial.

► Dificuldade técnica: Desenvolvimento de algoritmos

ROBÓTICA INDUSTRIALROBÓTICA INDUSTRIAL

►Possuem redundância no espaço das juntas

ROBÓTICA INDUSTRIALROBÓTICA INDUSTRIAL

►Solução? ►Ferramentas da inteligência artificial,

tais como controladores fuzzy, controladores com redes neurais ou algoritmos genéticos.

ROBÓTICA INDUSTRIALROBÓTICA INDUSTRIAL

►off-line: off-line: Na programação off-line ou “fora-de-linha”, usam-se Na programação off-line ou “fora-de-linha”, usam-se linguagens de programação semelhantes às utilizadas na linguagens de programação semelhantes às utilizadas na programação de máquinas-ferramenta CNC, longe do ambiente de programação de máquinas-ferramenta CNC, longe do ambiente de trabalho real da máquina.trabalho real da máquina.

ROBÓTICA INDUSTRIALROBÓTICA INDUSTRIAL

ROBÓTICA INDUSTRIALROBÓTICA INDUSTRIAL

►On-lineOn-line: O robô é ensinado, utilizando um pequeno painel de : O robô é ensinado, utilizando um pequeno painel de controle manual chamado Teaching Box. Com o auxílio desse painel controle manual chamado Teaching Box. Com o auxílio desse painel de controle, movimenta-se o eixos do robô até o primeiro ponto da de controle, movimenta-se o eixos do robô até o primeiro ponto da trajetória desejada e armazena-se a posição desse ponto na trajetória desejada e armazena-se a posição desse ponto na memória do comando numérico. memória do comando numérico.

ROBÓTICA MÓVEL ROBÓTICA MÓVEL

►Década de 80Década de 80 – Mudanças

ROBÓTICA MÓVEL ROBÓTICA MÓVEL

►Onde os robôs móveis podem ser empregados?

►Transporte de peças em uma indústria.

►Exploração de locais perigosos e sem acesso para seres humanos.

►Áreas radioativas ►Outros planetas

ROBÓTICA MÓVELROBÓTICA MÓVELFUTEBOL DE ROBÔSFUTEBOL DE ROBÔS

►Possibilita a realização de experimentos reais para o desenvolvimento de robôs com comportamento inteligente.

ROBÓTICA MÓVELROBÓTICA MÓVELFUTEBOL DE ROBÔSFUTEBOL DE ROBÔS

►Desafios e Problemas:►Reconhecimento visual em tempo real.►Navegar em um espaço dinâmico►Rastrear objetos em movimento►Colaborar com outros robôs►Ter controle para acertar a bola na

direção correta

ROBÓTICA MÓVELROBÓTICA MÓVELFUTEBOL DE ROBÔSFUTEBOL DE ROBÔS

►Robocup: Modalidade definida pela FIRA (Federation of International Robot-soccer Association)

►Cliente-servidor - Servidor gera um campo virtual e controla as ações dos jogadores

►Cliente comanda os jogadores no campo e controla suas ações

► Primeiro realiza a aquisição da imagem.► Processa a imagem usando técnicas de visão

computacional ► Sistema de decisão define a melhor tática a ser

aplicada e os movimentos instantâneos de cada robô.

ROBÓTICA MÓVELROBÓTICA MÓVELFUTEBOL DE ROBÔSFUTEBOL DE ROBÔS

ROBÓTICA MÓVELROBÓTICA MÓVELFUTEBOL DE ROBÔSFUTEBOL DE ROBÔS

ROBÓTICA MÓVELROBÓTICA MÓVELFUTEBOL DE ROBÔSFUTEBOL DE ROBÔS

►PROGRAMAÇÃO GENÉTICA: forma de computação baseada na simulação da evolução de indivíduos.

►Evolução na natureza é criativa.►Resultados inesperados.

ROBÓTICA MÓVELROBÓTICA MÓVELFUTEBOL DE ROBÔSFUTEBOL DE ROBÔS

►Indivíduo a ser evoluído: Programa de Computador – Árvore de funções.

► Raiz – Ramo*Condições.*Sensores. *Operações aritméticas ou lógicas.►Usadas para captar informações sobre

o ambiente

►Terminais – Folha►Ações que os robôs podem executar

como andar para frente e virar.

ROBÓTICA MÓVELROBÓTICA MÓVELFUTEBOL DE ROBÔSFUTEBOL DE ROBÔS

ROBÓTICA MÓVEL ROBÓTICA MÓVEL EXPLORADORESEXPLORADORES

ROBÔS HUMANÓIDESROBÔS HUMANÓIDES

►Nível de inteligência dos robôs.►Considerações: ►Que tipo de artefato tecnológico poderia

estar considerando como robôs humanóides

►Quais as características humanas que estaríamos a esperar de tais robôs?

►Gostaríamos que esses robôs agissem como humanos.

►Habilidades:►Coordenar movimentos dos “olhos”

com a “cabeça” e o “corpo”, correlacionando sons ambientes a coordenadas espaciais referentes à origem do som.

►Coordenação de um grande número de motores com graus de liberdade redundantes.

ROBÔS HUMANÓIDESROBÔS HUMANÓIDES

►Movimentação guiada por visão artificial.►Identificação do próprio movimento.►Interação compatível com o ambiente,

reflexos auto-protetores►Estratégias de apanhar objetos sem os

modelos geométricos►Geração de trajetória em tempo real,

diante das mudanças ocorridas no ambiente.

ROBÔS HUMANÓIDESROBÔS HUMANÓIDES

►Pesquisadores do MIT (Massachusetts Institute of Technology) - 4 fatores da inteligência humana

►Desenvolvimento incremental da inteligência

►Interação do robô com seu ambiente►Interação social do robô e a integração

multi-modais

ROBÔS HUMANÓIDESROBÔS HUMANÓIDES

ROBÔS HUMANÓIDESROBÔS HUMANÓIDES

►COGCOG►Desenvolvido pelo MIT. O Cog é um Desenvolvido pelo MIT. O Cog é um

robô humanóide que reproduz um robô humanóide que reproduz um torso humano com cabeça.torso humano com cabeça.

ROBÔS HUMANÓIDESROBÔS HUMANÓIDES

ROBÔS HUMANÓIDESROBÔS HUMANÓIDES

►ASIMO ASIMO ►Advanced Step in Innovative Mobility Advanced Step in Innovative Mobility

(passo avançado em mobilidade (passo avançado em mobilidade inovadora),inovadora),

ROBÔS HUMANÓIDESROBÔS HUMANÓIDES

ROBÔS HUMANÓIDESROBÔS HUMANÓIDES

►QRIO - Quest for CuriosityQRIO - Quest for Curiosity ►Principal meta explorar Principal meta explorar

autonomamente e passear dentro de autonomamente e passear dentro de um ambiente doméstico, bem como se um ambiente doméstico, bem como se comunicar com seres humanoscomunicar com seres humanos

ROBÔS HUMANÓIDESROBÔS HUMANÓIDES

EMOÇÕES E SISTEMAS EMOÇÕES E SISTEMAS INTELIGENTESINTELIGENTES

►Computação AfetivaComputação Afetiva►Capacidade de Reconhecer e Capacidade de Reconhecer e

Capacidade de SimularCapacidade de Simular

EMOÇÕES E SISTEMAS EMOÇÕES E SISTEMAS INTELIGENTESINTELIGENTES

►A semiótica é uma área de estudos que se especializa na compreensão e modelagem dos fenômenos de comunicação.

►AIBO

SEMIÓTICASEMIÓTICA

CONCLUSÃOCONCLUSÃO

REFERÊNCIASREFERÊNCIAS

► [1] A.J. Álvares, T.F. Bastos Fo, H.A. Schneebeli, S.R.G. [1] A.J. Álvares, T.F. Bastos Fo, H.A. Schneebeli, S.R.G. Tourino, “Tendências e Aplicações Especiais” in V.F. Romano Tourino, “Tendências e Aplicações Especiais” in V.F. Romano (ed.) Robótica Industrial – Aplicação na Indústria de (ed.) Robótica Industrial – Aplicação na Indústria de Manufatura de Processos Editora Edgard Blücher Ltda, Manufatura de Processos Editora Edgard Blücher Ltda, 2002, pp. 192-215.2002, pp. 192-215.

► [2] Novas Fronteiras na Inteligência Artificial e na Robótica. [2] Novas Fronteiras na Inteligência Artificial e na Robótica. Disponível em: Disponível em: www.dca.fee.unicamp.br/~gudwin/ftp/publications/Dincom05_www.dca.fee.unicamp.br/~gudwin/ftp/publications/Dincom05_Gudwin.pdf. Gudwin.pdf.

► AcessadoAcessado em: 22/05/2008. em: 22/05/2008.► [3] R. A. Brooks, "Achieving Artificial Intelligence Through [3] R. A. Brooks, "Achieving Artificial Intelligence Through

Building Robots", MIT AI Lab Memo No. 899, May 1986. Building Robots", MIT AI Lab Memo No. 899, May 1986.

► [4] FIRA - Federation of International Robot-Soccer [4] FIRA - Federation of International Robot-Soccer Association. The rules of Mirosot. FIRA, 1998. Association. The rules of Mirosot. FIRA, 1998. (http://www.fira.net/fira/98fira/rules.html) KIM, J.H.; (http://www.fira.net/fira/98fira/rules.html) KIM, J.H.; VADAKKEPAT, P.; VERNER, I.M. “VADAKKEPAT, P.; VERNER, I.M. “

► [5] Kinoshita. Disponível em: [5] Kinoshita. Disponível em: http://www.kinoshita.eti.br/papers/robos_da_nasa.dochttp://www.kinoshita.eti.br/papers/robos_da_nasa.doc

► Acessado em: 02/06/2008Acessado em: 02/06/2008► [6] Robótica industrial. Disponível em: [6] Robótica industrial. Disponível em:

http://pt.wikipedia.org/wiki/Rob%C3%B4_industrial Acessado http://pt.wikipedia.org/wiki/Rob%C3%B4_industrial Acessado em: 02/06/2008.em: 02/06/2008.

► [7] Inovação Tecnológica. Disponível em: [7] Inovação Tecnológica. Disponível em: http://www.inovacaotecnologica.com. php?http://www.inovacaotecnologica.com. php?artigo=01018003110. Acessado em: 03/06/2008.artigo=01018003110. Acessado em: 03/06/2008.

► [8] V.F. Romano, “Robótica Industrial – Aplicação na Indústria [8] V.F. Romano, “Robótica Industrial – Aplicação na Indústria de Manufatura e de Processos”, Editor Edgard Blücher Ltda., de Manufatura e de Processos”, Editor Edgard Blücher Ltda., 2002.2002.

REFERÊNCIASREFERÊNCIAS