Classificação dos Robôs

Existe uma grande variedade de robôs, de modo que é extremamente problemática a criação de uma classificação perfeita, porém podemos classificá-los aceitavelmente, ao menos sob o ponto de vista prático. Os robôs podem, por exemplo, ser classificados pelo tamanho, pelo material de que são constituídos, pela forma como são montados, pelos atuadores que usam, pelos tipos de sensores que possuem, pela forma de locomoção, pelo ambiente em que atuam, pelo sistema de processamento que utilizam, etc. A seguir, serão destacadas as classificações consideradas mais importantes (ARKIN, 1998).

Função

A aplicação define uma classificação para os robôs: para uso doméstico, industrial, médico, bélico ou espacial. De acordo com o ambiente no qual serão inseridos e a aplicação para a qual foram projetados, os robôs podem ser terrestres, aéreos, aquáticos, espaciais, apresentarem rodas ou pernas, entre várias outras opções - a lista é extensa. Robôs podem ser construídos, por exemplo, para uso em outros planetas, dentro de vulcões ou mesmo para trabalharem em profundidades extremas.

Sistema de Processamento

Robôs podem ser desprovidos de processamento, mas também podem ter um processamento mecânico, eletrônico com válvulas, eletrônico com transistores ou eletrônico com circuitos integrados.

Autonomia

De acordo com a autonomia, os robôs podem ser: controlados, programados, autônomos ou inteligentes.

Aparência

Gordon (MCCOMB, 2004) apresenta os androides e humanoides como robôs modelados a partir da forma humana: cabeça, tronco, pernas e braços; e estabelece a diferenciação de significado entre os termos, afirmando que androides (do grego: andrós - homem, ëidos - figura) e suas versões femininas, as ginoides (do grego: gynē - mulher, ëidos - figura), são robôs desenvolvidos com o fim específico de se parecerem esteticamente com os seres humanos tanto quanto for possível. Possuem olhos, cabelos, invólucro elástico, mãos articuladas, etc. e costumam imitar ou simular emoções a partir de expressões faciais e corporais (assunto que concentra os mais avançados estudos, atualmente). Por outro lado, para serem classificados como humanoides, basta que os robôs possuam a arquitetura básica de um ser humano: ser bípede, ter a cabeça em cima do corpo e ter os braços nas laterais, mas não é necessário que eles tenham a estrutura corpórea completa - braços robóticos são ditos humanoides, por exemplo - e nem mesmo que se pareçam com humanos reais.

No mesmo contexto, podemos conceituar ainda um cyborg (ou ciborgue), que é um organismo (um ser biológico) provido de características ou partes robóticas, geralmente, com o intuito de reparar ou melhorar certas capacidades ou condições físicas. O termo tem sua origem do inglês Cybernetic Organism e abrange qualquer indivíduo que tenha simbiose de partes orgânicas e mecânicas ou eletrônicas. Largamente utilizados na ficção científica, alguns dos cyborgs mais famosos do cinema são Darth Vader (Star Wars - EUA, 1977, 1980 e 1983), o Exterminador do Futuro (The Terminator - EUA, 1984, 1991, 2003 e 2009), os replicantes do filme Blade Runner (Blade Runner - EUA, 1982) e o policial-robô Robocop (Robocop - EUA, 1982).

Forma de Locomoção

Costuma-se pensar a forma de movimentação de um robô visando uma maior estabilidade e capacidade de superar obstáculos específicos, de modo que ele esteja adaptado da melhor forma possível às mais diversas condições do ambiente em que irá executar as tarefas para as quais foi projetado (resgate, transporte de carga, etc). A seguir, serão apresentadas algumas das arquiteturas mais comuns.

Com Rodas

http://migre.me/4q8xW

Com Pernas

http://migre.me/4q8vY

Bípedes

http://migre.me/4q9kv // http://migre.me/4q9ni

Quadrúpedes

http://migre.me/4q8H7 // http://migre.me/4q8Bg

Hexápodes

Também conhecidos como robôs-inseto // http://migre.me/4q8Dg

Outros

Existem alguns robôs de corpo flexível que possuem pernas e também são conhecidos como robôs-salamandra // http://migre.me/4q8oo

Rastejantes

Também conhecidos como robôs-verme, têm a aparência de minhocas ou lagartas // http://migre.me/4q95A // http://migre.me/4lYnw // http://migre.me/4lYo0 // http://migre.me/4q8Rr

Enroscadores

Também conhecidos como robôs-hidra // http://migre.me/4q8uY

Meio de Atuação

Robôs ainda podem ser classificados de acordo com o seu meio de atuação.

Aéreos

Veículos não tripulados que se locomovem no ar (geralmente, aviões, helicópteros ou dirigíveis) operados remotamente ou executando funções de forma autônoma. Podem desempenhar várias funções, desde reconhecimentos e monitoramentos até pesquisas meteorológicas.

Terrestres

São os mais comuns. Robôs que se locomovem em terra são muito utilizados para substituir os humanos em tarefas perigosas como desarmar bombas, por exemplo. Os bípedes (robôs de duas pernas) são tentativas de reproduzir o modo de locomoção do próprio ser humano, enquanto que os com muitas pernas, usualmente, têm formato aracnídeo. Robôs terrestres também podem se locomover com rodas.

Aquáticos

Os robôs aquáticos são mais utilizados para se locomover em regiões de alta profundidade e pressão. São muito usados no estudo dos fundos oceânicos e para a retirada de materiais desses locais, bem como no monitoramento de oleodutos.

Subterrâneos

São robôs que possam perfurar ou adentrar câmaras subterrâneas. Muito utilizados em minas e em exploração arqueológica. Os robôs de prospecção submarina são robôs aquáticos que se valem de algumas habilidades dos robôs subterrâneos, como a perfuração.

Espaciais

Robôs espaciais são muito famosos, principalmente as sondas enviadas a planetas do sistema solar. As sondas podem se locomover na superfície do planeta ou sobrevoá-la, utilizando técnicas de robôs terrestres e aéreos. A diferença dessas sondas para os robôs que atuam na Terra são as condições de temperatura, pressão, velocidade dos ventos, tipo de terreno, etc. que elas enfrentam. Já os robôs orbitais, como satélites e telescópios, realizam sua função em órbita em torno do nosso planeta.

Natureza

São várias as formas de construção de um robô: virtual, eletromecânica, fictícia, entre outras.

Virtuais

Uma interessante forma de natureza dos robôs é a virtual. Nesse caso, os robôs não possuem um corpo físico, mas fazem uso da inteligência artificial em suas atividades. O esforço principal, nesta área, é desenvolver computadores capazes de reproduzir o comportamento do homem, no que diz respeito à inteligência. Os exemplos mais populares desse tipo de robô são os chatbots, programas que interagem com o usuário e conseguem ter diálogos até inusitados. Os projetos mais atuais fazem uma interpretação inteligente do que as pessoas escrevem, detectando palavras e expressões e buscando respostas a partir de um banco de dados pré-definido. Apesar de não entender o que foi dito, o computador dá uma resposta satisfatória que mantém o diálogo. Existem alguns robôs virtuais, como o Bearbot, que podem aprender temas específicos e adicionar possíveis respostas ao seu banco de dados, a partir do diálogo com internautas.

Eletromecânicos

O robô eletromecânico precisa de mecanismos ou de um corpo físico para realizar suas atividades, além de um sistema elétrico. Esse tipo de robô é capaz de realizar trabalhos tanto de maneira autônoma e pré-programada, quanto através de comando humano ou mesmo pelo aprendizado a partir de sua própria experiência. O principal objetivo desses robôs é facilitar a vida do homem, fazendo trabalhos difíceis, complicados ou até mesmo perigosos. Também podem ser usados para otimizar o trabalho humano como, por exemplo, um robô feito nos Estados Unidos que, quando visualiza um foragido da justiça, informa às autoridades locais.

Fictícios

A natureza dos robôs não precisa ser real, neste momento, mas pode transmitir uma ideia para o futuro, como uma previsão: é o caso dos robôs fictícios. Nesses casos, os cientistas e pesquisadores pensam, baseados na evolução da mecatrônica, imaginando robôs fictícios que poderão ser feitos no futuro.

Graus de Liberdade

Os graus de liberdade se referem à quantidade de eixos em que os atuadores do robô podem exercer movimentos. Quanto maior o grau de liberdade, mais precisa será a movimentação do robô e mais pontos poderão ser manipulados ou atingidos, porém a complexidade do controle também aumenta proporcionalmente. Robôs podem ser classificados pelos graus de liberdade nas cinco categorias a seguir.

Cartesianos

Os braços destes robôs têm três articulações deslizantes lineares (ou prismáticas) e, por isso, os robôs cartesianos são também conhecidos como PPP (prismático-prismático-prismático). Esses robôs caracterizam-se pela pequena área de trabalho, mas com um elevado grau de rigidez mecânica e uma alta precisão na localização do atuador. Seu controle é simples graças ao movimento linear dos vínculos e ao momento de inércia da carga fixo por toda a área de atuação. [http://migre.me/4uLfo]

Cilíndricos

Os braços destes robôs possuem uma junta giratória e duas juntas deslizantes. A rigidez mecânica é um pouco menor que a dos robôs cartesianos. [http://migre.me/4uLfP]

Esféricos

Caracterizam-se por possuir duas juntas giratórias e uma deslizante. Seu controle é complexo devido aos movimentos de rotação. [http://migre.me/4uLhi]

Articulados Horizontalmente

Estes robôs possuem duas juntas giratórias e uma deslizante. São ideais para operações de montagem graças ao movimento linear vertical do terceiro eixo. [http://migre.me/4uLgn]

Articulados Verticalmente

Estes robôs caracterizam-se por possuir três juntas giratórias. Sua área de atuação é bastante grande e seu controle é complexo devido aos movimentos de rotação e às variações no momento de carga e inércia. [http://migre.me/4uLgA]