Estudo compara 27 robôs humanóides com humanos para ver quem é superior

Os filmes de ficção científica retratam a ideia de forma relativamente simples: o Exterminador do Futuro – que tenta destruir ou resgatar a humanidade – é um robô humanóide tão perfeito que, na maioria dos casos, é superior aos humanos. Mas qual é o desempenho dos robôs humanóides hoje em dia, longe da tela do cinema?

Esta questão é abordada por um novo estudo do autor principal Robert Riener, professor de sistemas sensório-motores na ETH Zurique e fundador do Cybathlon, publicado na revista Fronteiras em robótica e IA.

Comparando maçãs com maçãs

O primeiro desafio científico foi desenvolver critérios que permitissem uma comparação significativa entre humanos e máquinas. Um robô industrial que pinta carrocerias de automóveis em uma linha de produção faz isso de forma mais rápida, por mais tempo e com mais precisão do que um ser humano. É especialmente desenvolvido para isso, mas também não possui outras habilidades.

Riener, portanto, excluiu esses robôs do estudo. “Nós, humanos, moldamos o nosso ambiente de acordo com os nossos critérios e necessidades. Se quisermos que os robôs nos apoiem de uma forma significativa, eles precisam de trabalhar neste ambiente criado pelo homem. Portanto, chegámos rapidamente a robôs que são semelhantes aos humanos, pelo menos anatomicamente.” É por esta razão que Riener examinou exclusivamente robôs humanóides para o estudo e integrou 27 espécimes relevantes em sua pesquisa.

No entanto, os investigadores também definiram certos critérios de seleção dentro deste tipo de robô. “Por exemplo, para um robô que tem rolos em vez de pernas, seria bastante fácil rolar mais rápido do que um ser humano consegue correr – mas não queríamos comparar maçãs com peras”, explica Riener.

Portanto, foram selecionados apenas os robôs que tinham duas ou quatro pernas para que também pudessem subir degraus. Eles também precisam ter um corpo esguio para passar pelas portas e uma certa altura (pelo menos 50 cm) com braços e mãos (ou extensível por braços e mãos) para que também possam pegar objetos em uma bandeja ou prateleira . Para poder trabalhar e apoiar os humanos, eles também devem estar silenciosos e não emitir quaisquer emissões de gases de escape.

Robôs claramente melhores – em termos de componentes

O resultado inicial surpreendeu até o pesquisador: se compararmos os componentes individuais de máquinas e humanos, como microfones com ouvidos, câmeras com olhos ou sistemas de acionamento com músculos, os componentes técnicos sempre se saem melhor em termos de propriedades sensório-motoras essenciais.

Hoje em dia, por exemplo, são utilizadas fibras de carbono, que são mais duras que os ossos. Se desconsiderarmos outras propriedades do osso humano, como o facto de ser autocurativo, a solução técnica é claramente superior em termos de características mecânicas. O que é desconcertante, como explica o professor da ETH, é o seguinte: “A questão que se coloca é por que não somos capazes hoje de construir um robô a partir desses componentes de alta qualidade que tenha melhores poderes de movimento e percepção do que os humanos”.

O que nos leva ao segundo resultado deste estudo abrangente: se considerarmos as atividades que os humanos e as máquinas são solicitados a realizar, os humanos são geralmente superiores aos robôs. Embora os robôs humanóides também sejam capazes de andar e correr, se definirmos a velocidade de caminhada ou corrida em relação às dimensões do corpo, peso ou consumo de energia, a maioria dos robôs não consegue mais manter o ritmo.

A 6,1 metros por segundo, o robô MIT-Cheetah corre mais rápido que um ser humano correndo e, portanto, faz jus ao seu nome. No entanto, o robô de quatro patas tem um alto consumo de energia (973 watts) e também só é implantado em condições de laboratório. Os humanos também superam significativamente os robôs em termos de resistência versus tempo de operação.

Karate Kid com articulações rígidas

Os robôs se beneficiam, para certas funções, de sua precisão. “Por exemplo, ao se equilibrarem em uma perna, os robôs podem facilmente enrijecer as articulações, enquanto os humanos tendem a oscilar um pouco – o que custa consideravelmente mais energia. Os robôs também podem reconhecer com precisão os ângulos das articulações e repetir movimentos com muita precisão, o que é bastante impressionante e lembra um pouco Karate Kid”, diz Robert Riener.

Os resultados são mais variados para outra função de movimento – pegar objetos: embora os robôs possam pegar objetos com extrema rapidez, eles ainda não são capazes de nos superar em relação aos diversos movimentos das mãos e às habilidades de manipulação dos dedos. E surge outra fraqueza dos robôs no que diz respeito a vários movimentos como nadar, rastejar e saltar, pois só conseguem realizar alguns desses movimentos.

Por outro lado, a maioria dos humanos é facilmente capaz de realizar e combinar vários destes movimentos. Jogar futebol é citado no novo estudo como exemplo disso: as máquinas ainda estão muito longe de driblar, cabecear ou analisar e interpretar a estratégia dos outros jogadores.

Os robôs podem nos apoiar no futuro

Os robôs humanóides de hoje ainda são apenas um artifício?

“Não, o progresso feito pela robótica nos últimos anos é incrível. Desejamos ter robôs ao nosso redor para que possam nos ajudar em tarefas difíceis ou perigosas. No entanto, nossos ambientes criados pelo homem são muito complexos e, portanto, não é tão fácil para que os robôs funcionem aqui de forma autônoma e sem erros. No entanto, estou confiante de que, com os poderosos componentes técnicos disponíveis, em breve seremos capazes de construir robôs mais inteligentes, capazes de interagir melhor conosco, humanos”, diz Riener.

Um próximo passo importante, de acordo com Riener, é ir mais longe em termos de engenharia de sistemas e tecnologia de controle automático, a fim de combinar melhor os poderosos componentes existentes.

A implantação seria então concebível, por exemplo, em cuidados de enfermagem e cuidados domiciliários, na indústria da construção ou no agregado familiar – ou seja, onde quer que o apoio seja urgentemente necessário para aliviar o pessoal e apoiar pessoas com mobilidade limitada, por exemplo.