marcos pontes e ney

11

ROBÔS E HUMANOSOperações na Terra e no Espaço

Eng. Marcos PontesAstronauta Brasileiro

eEng. Ney Robinson

Pesquisador CENPES/Petrobrás

22

• Robô x Máquina

• Definição

• Automação

ROBÔ?! O QUE É ISSO?

33

ALGUMAS DEFINIÇÕES:

• 1) Para o Museu Tecnológico de Inovação (San Jose, CA, EUA): “um robô é uma máquina que coleta informações sobre seu ambiente (uso de sensores) e usa esta informação (processamento) para seguir instruções objetivando realizar trabalho (atuar/operar)”;

• 2) Segundo a Encyclopedia Britannica a definição de robô é: “qualquer máquina operada automaticamente que substitua o esforço humano, mas sem necessidade de reproduzir os seres humanos em aparência ou de realizar as tarefas de maneira semelhante aos humanos”;

• 3) O Robotics Institute of America (RIA) adota uma definição de aplicação um pouco mais ampla para robô, que seria: “manipulador re-programável e multifuncional, projetado para mover partes materiais, ferramentas e dispositivos especializados através de movimentos variáveis programados para a execução de uma variedade de tarefas”;

44

MAIS DEFINIÇÕES:

• 4) Já a I.S.O. (International Organization of Standardization), em sua norma ISO 8373, define um robô manipulador industrial como: “um manipulador automático, controlado, re-programável, com multi-propósito, programável em três ou mais eixos, podendo ser tanto fixo quanto móvel para uso em aplicações de automação industrial”. Essa definição é também aceita por entidades como a International Federation of Robotics e a European Robotics Research Network.

• 5) A Associação de Automação e Robótica Australiana (ARAA) diz não existe definição padrão para robô, mas sugere três características essenciais para um robô: possuir alguma forma de mobilidade; ser programável para realizar tarefas diversas; operar automaticamente após ser programado.

55

• Situações de Risco

• Sistemas Dedicados

• Ambiente Restrito

• Próteses

• Etc...

ROBÔS?! POR QUE USÁ-LOS?

66

Cylinders/Pressurized Elements

Robô x MáquinaRobótica como fonte de solução...

ou problema?

77


DefiniçãoRobótica como fonte de solução ou problema?

Ou ainda para inspeção e manutenção

de galerias de esgoto

Robôs especialistas:

Presentes desde missões

aeroespaciais em Marte [Robô Rocky 7]

88

Robótica como fonte de solução ou problema?

Questionável Guerra de Robôs

99


Situações de Risco

1010


Sistemas Dedicados

1111


Ambientes Restritos e inóspitos

1212


Próteses Etc...

1313


AutomaçãoRobótica como fonte de solução ou problema?

Aparatos e próteses

para atendimento a

amputados

e portadores de

deficiências físicas

1414

• Terra

• Mar

• Florestas

• Espaço

AMBIENTES DE OPERAÇÃO

1515


Terra

1616


Mar

• Umidade• Sal• Pressão

1717


Espaço

• Meteoros• Gravidade• Pressão• Distância • Poeira• Manutenção

1818

• Tamanho (R)

• Robustez (R)

• Sistemas de vida (R)

• Menos requisitos (R)

• Custo (R)

• Tempo de vida (?)

• Emoção (?)

• Imaginação (H)

• Criatividade (H)

• Representa a humanidade?

ROBÔS X HUMANOSVantagens e

Desvantagens

1919


Tamanho

2020


Robustez e força

2121


Não Precisam deSistemas de vida

2222


Menos requisitos

2323


Custo

2424


Tempo de vida

2525


Emoções

2626


Imaginação

2727


Criatividade

2828


Que representa aHumanidade?

2929

• Terra

• Água

• Espaço

• Outros

EXEMPLOS

3030


Terra

3131

Robô Ambiental Hibrido Chico Mendes

Desenvolvido para trabalhar em “superfícies” muito especiais

da Amazônia

onde meios convencionais de transporte não conseguem atuar.

3333Funcionários da PETROBRAS na década de 70

3434

Área inundável, com margens tomadas por gramíneas flutuantes.Foto: Edson da Cunha

3535

Área inundável, com margens tomadas por gramíneas flutuantes.Imagens: Edson da Cunha, a bordo de uma voadeira.

3636

Cenários e dificuldades encontrados

Atravessar

Banco de macrófitas

(Tapagens)

3737

Técnicos em processo de coleta de espécimes/larvas,diretamente no

corpo d’água e expostos ao ambiente.

Diferentes momentos da coleta e análise “in loco”.

3838


Estação Seca, 2005.

3939


Movimentação de pessoas/equipamentos sobre superfícies inconsistentes

4040


Flagrante do “Seu Saba”

[Sr. Sebastião L. Mendonça]

Demonstrando a locomoção

em superfícies cobertas

por macrófitas (Canaranas)

4141Perigos potenciais durante idas a campo e coletas.

4242

Flagrantes de sobrevôo à faixa do Gasoduto, na cheia de 2009

4343

Biomimética como Alternativa

O exame dos tipos de veículos existentes não se mostraram compatíveis aos cenários de Várzea.

Em campo verificou-se a grande desenvoltura com que alguns tipos de insetos se deslocam sobre as superfícies líquidas.

Iniciado estudo de famílias de tais insetos visando conhecer melhor suas estratégias e funcionalidades para a movimentação em diferentes tipos de substratos.

4444


Gerroidea

sobre a superfície

da água

4545


Gerroidea

sobre superfície

híbrida

(líquido+ sólido)

4646


Detalhes da movimentação do inseto sobre a água

4747


Gerroidea

sobre superfície

híbrida

(líquido+ sólido)

4848

Estudo de patas e partes móveis (ângulos e funções) de alguns insetos (Popular: barata)

4949

Estudo de patas e partes móveis (ângulos e funções) de alguns insetos (Popular: grilo)

5050

Resumo da Proposta

Desenvolver um novo conceito de veículo que una Robótica e Biomimética

Deverá ser ousado porém pouco invasivo e que reconheça e se adapte aos diferentes tipos de solo e obstáculos ao longo de seus trajetos e missões.

Capaz de operar e interagir diante de diferentes composições de substratos (água, gramínea flutuante, macrófitas, galhos e troncos de arvores, lixo sobrenadante, areia, lama, pedras e regiões de solo compactado).

Opere independente das condições de sazonalidade e variações marcantes provocadas pelos períodos de cheia, vazante, seca e enchente.

5151

Primeiras idéias e esboços visando o reconhecimento das características do substrato e

adequação da flutuabilidade do conjunto [Lago de Janauari - Barco Yemanja].

5252

Veículo destinado ao transporte de uma pessoa [Operação ou pesquisa]

Adequação de forma, função e ergonomia

5353Primeiros testes e tentativas de locomoção ainda em laboratório (solo firme, rampa e água).

5454

Deslocamento sobre tronco flutuante.

Aclive em solo lamacento

e vegetação rasteira

Testes de Campo: Calha do Solimões em comunidades atendidas pelo Piatam

5555

Experimentações para verificar a estabilidade e robustez do Protótipo Conceitual. Testes de campo realizados em Buiuçuzinho.

5656

Questão: Geopolítica

A Região Amazônica passou, definitivamente, a fazer parte do cotidiano de todo o Planeta Terra.

E preciso conhecê-la mais a fundo pois as abordagens e tecnologias convencionais não dão conta de tamanha complexidade.

Mesmo fazendo parte de outros países, o Brasil e o Pais que atualmente apresenta mais condições de levar este desafio a diante.

Pressões tendem a aumentar fazendo parecer que não somos capazes de cuidar dela daí a necessidade de passá-la ao domínio “internacional”.

5757

• “Se os países subdesenvolvidos não conseguem pagar suas dívidas externas, que vendam suas riquezas, seus territórios e suas fábricas”

(Margareth Tatcher – Ex-Primeira Ministra da Inglaterra).

“Caso o Brasil resolva fazer uso da Amazônia que ponha em risco o meio ambiente nos EUA, temos que estar prontos para interromper esse

processo imediatamente” (Patrick Hugels, Washington 2001. Ex-Chefe do Órgão de Informações das Forças Armadas

Americanas, em palestra proferida para o Congresso dos EUA.)

• “Ao contrário do que os brasileiros pensam a Amazônia não é deles, mas de todos nós”

(Al Gore – Ex-Vice-Presidente dos E.U.A).

5858

“É nosso dever garantir a preservação da Amazônia e de seus habitantes aborígines, para o desfrute das grandes civilizações

européias, cujas áreas estejam reduzidas a um limite crítico”. (Conselho Mundial de Igrejas Cristãs.

Genebra, 1994)

“Os países em desenvolvimento com imensas dívidas externas devem pagá-las com suas riquezas. Vendam suas florestas

Tropicais”. (George W. Bush. Washington, 2000.

Durante a campanha presidencial)

5959

“O Brasil precisa aceitar uma soberania relativa sobre a Amazônia.”

(Françoise Mitterrand – Ex-Presidente da França).

“As nações desenvolvidas devem estender o domínio da Lei ao que é comum de todo mundo. As campanhas ecologistas internacionais

sobre a região Amazônica estão deixando a fase propagandista para dar início a uma fase operativa que pode definitivamente ensejar

intervenções militares diretas sobre a região” (John Major – Ex-Primeiro Ministro da Inglaterra).

6060

Velocidade Máxima: 7 km/h

Peso: 150 Kg

Potência: 1 bhp

Combustível: Baterias de Ni MH

N° de Passageiros: 0

Autonomia: 7 km

Tele operado e dotado de propulsores especiais que, em conjunto com a suspensão inteligente, alternam sua configuração dependendo da necessidade.

Robô Ambiental Hibrido tem capacidade de se movimentar em diferentes tipos de cenários existentes em Florestas Tropicais Úmidas, desde terrenos alagados ate sólidos passando por lama, troncos, pedras e banco de macrofitas.

Robô Ambiental Híbrido Chico Mendes

6161

Constatação do Caráter Inovador:

Patentes Depositadas:

• PI - 6505132-7• Configuração Aplicada em Veículo.

• PI - 0504231-3• Sistema de Suspensão com Cambagem

• PI - 0504259-3• Roda para Veículo Usada em Diferentes Tipos de Terreno

6262Operação Real numa região de Igapó, próximo a Manacapuru, AM.

6363Modelo Tripulado em detalhamento

6464


Água

6565Caso genérico com uso de ROV

6666


Ar

6767


Espaço

6868


Outros

6969

Campânula de mergulho de Leonardo da Vinci.

7070

Regata Submarina – charge de 1913, de Punch

7272

Escafandro:

Patenteado em 1862, pelo francês Cabriol, era basicamente como o de hoje: Capacete e uma roupa impermeável à água.

O ar era bombeado por meio de um tubo. Um outro tubo recolhia o ar expelido pelo escafandrista.

O pulmão aquático – aqualung, foi inventado pelos franceses Jacques-Yves Cousteau e E. Gagnam na década de 50.

7575

Veículos de Operação Remota: ROV

Fundamental no recente desastre ambiental no Golfo do México

7676

Robô G.I.R.I.N.O.

Ambientes industriais confinados, insalubres

Operações in-loco

e

Intrusivas em dutos

7777

Copiando a vida:

A biomimética é o campo científico que estuda idé ias tiradas da natureza e as “empresta” às outras áreas e disciplinas.

8181Robô G.I.R.I.N.O.

8282

OPORTUNIDADES DE CARREIRARobótica

8383

Pela característica transdisciplinar e dos desafios de tais propostas, e esperado –e fortemente incentivado- que outras áreas de estudo ainda se somem aos projetos.

Áreas de desenvolvimento incentivadas pelo projeto

Geração de energia

Veículos Autônomos

Sistemas de Controle

Visão Computacional

Navegação Embarcada

Ergonomia

Computação Gráfica

Prototipagem de Modelos

Economia Ambiental

Design Gráfico

Design de Produto

Sensores Físico-Químicos

Robótica Móvel

Monitoramento Ambiental

Inteligência Artificial

Transmissão de Dados e Sinais

Educação Ambiental

Tecnologia Social

8484

• Onde Trabalhar?

• Engenharia

• Aeronavegante

• Astronauta

• Requisitos Astronauta

• Curso & Profissional

• Saúde & Emocional

• Idade & Sexo

• Carreira é CIVIL!!!

OPORTUNIDADES DE CARREIRA

Aeroespacial

8585

• Operações

• Astronauta – Base Houston (à disposição do Brasil para próxima escalação)

• Piloto de Combate da Reserva da Força Aérea

• Desenvolvimento de Tecnologia Nacional• Diretor do Instituto Nacional de Desenvolvimento Espacial e Aeronáutico

• Coordenador da Rede de Laboratórios Interdisciplinares de Ciências Espaciais

• Pesquisador Convidado do Instituto de Estudos Avançados – USP

• Consultor Técnico

• Educação• Professor Convidado do Departamento de Engenharia Aeronáutica da USP

• Coach de Desenvolvimento Pessoal e Executivo

• Palestrante

• Embaixador no Brasil da FIRST International

• Embaixador Mundial da Educação Profissional

À DISPOSIÇÃO - FUNÇÕES ATUAIS (2006 – PRESENTE)

www.marcospontes.net

8686www.marcospontes.net www.marcospontes.net

A Jornada do Sucesso

• Sonho

• Objetivo

• Metas

• Planejamento

• Preparação

• Execução

• Avaliação e Controle

• Resiliência

• Sucesso!

Como Transformar Seus Sonhos em Realidade

Conhecendo os Princípios Universais

Escolhendo bons Valores Pessoais

É POSSÍVEL!

Definindo sua Missão de Vida

Entendendo suas Emoções

Tendo a Atitude Correta

Adotando uma Estratégia de Sucesso

8787

Considerações finais

SP, 20 de janeiro de 2011

8888

Três Leis da Robótica:

-1ª lei: um robô não pode fazer mal a um ser humano e nem,

por inação, permitir que algum mal lhe aconteça.

-2ª lei: um robô deve obedecer às ordens dos seres humanos,

exceto quando estas contrariarem a primeira lei.

-3ª lei: um robô deve proteger a sua integridade física,

desde que com isto não contrarie as duas primeiras leis.

Elaboradas/propostas pelo escritor Isaac Asimov

em seu livro de ficção - "Eu, Robô", de 1950

8989

Licença: Ampliar o preconizado pela primeira lei da robótica, e que seja atualizada passando a ser assim formulada:

-1ª lei: Um robô não pode fazer mal a um ser humano, tão pouco ao ambiente em que ira atuar, e nem, por inação, permitir que

algum mal lhes aconteça.

Proposta dentro da Dissertação de Mestrado de

Ney Robinson. Manaus, 30 de junho de 2010

9090

“Nossa vitória depende de nossa

organização e disciplina”Chico Mendes

9191


OBRIGADO!!

9292

ROBÔS E HUMANOSOperações na Terra e no Espaço

Eng. Marcos PontesAstronauta Brasileiro

eEng. Ney Robinson

Pesquisador CENPES/Petrobrás

marcos pontes e ney

Documents