O conceito de robot data dos inícios da história, quando os mitos faziam referência a mecanismos que ganhavam vida.
Começando na civilização grega, os primeiros modelos de robot que encontramos eram figuras com aparência humana e/ou animal, que usavam sistemas de pesos e bombas pneumáticas.
Os egípcios construíam homens mecânicos em forma de estátuas com articulações móveis e ajustáveis.
Uma das maiores fantasias do homem é construir uma máquina com "Inteligência Artificial" capaz de agir e pensar como ele. No entanto, este desejo esconde em seu subconsciente a vontade de possuir um "escravo metálico" que satisfaça todos os seus desejos, este sonho humano está perto de se tornar realidade com o espantoso avanço da tecnologia.
Cientistas árabes acrescentaram um importante e novo conceito à ideia tradicional de robots, concentrando as suas pesquisas no objectivo de atribuir funções aos robots que fossem ao encontro das necessidades humanas. A fusão da ideia de robots e a sua possível utilização prática marcou o início de uma nova era.
Leonardo DaVinci abriu caminho a uma maior aproximação ao complexo mundo dos robots, desenvolvendo uma extensiva investigação no domínio da anatomia humana que permitiu o alargamento de conhecimentos para a criação de articulações mecânicas. Como resultado deste estudo, surgiram diversos exemplares de bonecos que moviam as mãos, os olhos e as pernas, e que conseguiam realizar acções simples como escrever ou tocar alguns instrumentos (http://electraglide.multiply.com/journal).
Em 1936, Charles Chaplin satiriza o processo de automação pesada no seu filme Tempos Modernos.
O termo robótica refere-se ao estudo e à utilização de robots, e foi pela primeira vez enunciado em 1942, pelo grande escritor americano de ficção científica Isaac Asimov, considerado o pai da robótica, numa pequena história intitulada "Runaround". Asimov também publicou uma compilação de pequenas histórias, em 1950, intitulada "I Robot", no qual estabelece as famosas três leis da robótica, que são enunciadas mais a frente, (
http://electraglide.multiply.com/journal).
No século XVI, os então chamados automatizados, em geral bonecos mecânicos accionadas por sistemas de cordas que imitavam algumas actividades humanas, chamavam a atenção para a possibilidade de descrever a natureza humana. Em 1589, Bernardino Baldi, abade de Guastalla, publicou um ensaio contendo reflexões sobre a natureza e potencialidades dos automatizados
O desenvolvimento inicial dos robots baseou-se no esforço de automatizar as operações industriais. Este esforço começou no século XVIII, na indústria têxtil, com o aparecimento dos primeiros teares mecânicos. Com o contínuo progresso da revolução industrial, as fábricas procuraram equipar-se com máquinas capazes de realizar e reproduzir, automaticamente, determinadas tarefas. No entanto, a criação de verdadeiros robots não foi possível até à invenção do computador em 1940, e dos sucessivos aperfeiçoamentos das partes que o constituem, nomeadamente, em relação à dimensão, ( http://electraglide.multiply.com/journal)
No final do século XVIII a revolução industrial e a consequente adopção do modelo mecanicista de Taylor e Fayol proporcionaram a mudança definitiva das formas de produção, levando o uso das máquinas para a indústria: iniciava-se a era da produção em larga escala.
Após a invenção do transistor em 1948, os robôs passaram a ser controlados por computadores. O primeiro robot industrial foi o Unimates, desenvolvido por George Devol e Joe Engleberger, no final da década de 50, início da década de 60. As primeiras patentes de máquinas transportadoras pertenceram a Devol, máquinas que eram robots primitivos que removiam objectos de um local para outro. Engleberger, por sua vez, pela construção do primeiro robot comercial foi apelidado de "pai da robótica", (
http://electraglide.multiply.com/journal). Em 1961 o primeiro robô UNIMATE, que usava comando numérico programável, foi instalado na linha de montagem da General Motors: estava iniciada a era da automação industrial.
Em 1963, surge o primeiro sistema para visão de robôs. E em 1966, o primeiro robô de pintura, cuja trajectória era treinada e armazenada.
Os robôs móveis surgiram em 1968 carregando conceitos da mecânica e da robótica fixa. A princípio, com o avanço nas áreas de sensores, processamento de imagens e inteligência artificial, dotar um robô móvel com capacidades para actuar em ambientes dinâmicos parecia ser algo simples, porém, logo percebeu-se a grande complexidade envolvida no desenvolvimento de sistemas móveis que fossem robustos e adaptáveis.
Em 1969, Nilsson descreve o primeiro sistema robótico móvel que utiliza quadtrees (estrutura em forma de árvore que é gerada através da decomposição de um ambiente bidimensional pelo refinamento sucessivo das células), para representar o ambiente e grafos de visibilidade para o planeamento da trajectória.
Em 1972, o robô Shakey - fruto do trabalho de Nilsson na SRI International, hoje Instituto de Pesquisa de Stanford - foi introduzido como o primeiro robô móvel controlado por inteligência artificial, (http://www.scribd.com/doc/5501519/historia-e-a-evolucao-da-robotica).Actualmente, robots como o Shakey continuam a ser utilizados, particularmente com intuitos de pesquisa, mas, no futuro, estes computadores podem vir a ser utilizados como veículos de reconversão ambiental, (
http://electraglide.multiply.com/journal).
O primeiro robô móvel: Shakey
Em 1983, Lozano-Pérez introduziu a ideia de uma “região de incerteza”, criada através do crescimento dos obstáculos. Assim, utilizando grafos de visibilidade para o planeamento de trajectória, o robô poderia ser tratado como um simples ponto no espaço de configuração. Este método foi o primeiro método exacto aplicado ao problema do planeamento de trajectória.
Em 1986, Brooks introduz uma arquitectura reactiva, inspirada no comportamento dos insectos, denominada arquitectura de subsunção (do inglês Subsumption), na qual o robô age baseando-se na leitura de seus sensores. Esta arquitectura baseia-se na decomposição da inteligência em comportamentos individuais, gerando módulos que coexistem e cooperam para a emergência de comportamentos mais complexos.
Ainda em 86, Khatib introduziu o método dos campos potenciais, no qual o robô transforma-se numa partícula sob a influência de campos electromagnéticos, constituídos pelos obstáculos e pelo ponto objectivo. Neste mesmo ano a Honda começa a trabalhar no desenvolvimento de seu robô humanóide.
Entre 87e 89, Arkin escreveu vários artigos descrevendo uma arquitectura reactiva baseada em esquemas motores, que mais tarde amadureceu, tornando-se numa arquitectura híbrida, a qual denominou AuRA - Autonomous Robot Architecture. Em 89, Arkin compara as abordagens planeada e reactiva e salienta as vantagens da arquitectura híbrida.
Em 1990, Kumpel apresenta um artigo descrevendo o projecto MARIE - Mobile Autonomous Robot in an Industrial Environment. Este projecto integra mapas geométricos e topológicos e usa um método hierárquico para navegação, onde, globalmente, utiliza mapas para encontrar o caminho e sensores para desvio local dos obstáculos.
Ainda em 90, Brooks propõe a melhoria da arquitectura de subsunção e apresenta uma série de robôs, desenvolvidos no MIT, que utilizam esta arquitectura.
Dois anos mais tarde, Mataric ressalta a necessidade de alguma representação do ambiente para dotar o robô de capacidades mais elaboradas do que somente a navegação aleatória e propõe um método reactivo, mas que utiliza um mapa, construído através das marcas (landmarks) detectadas no ambiente, dentro de uma arquitectura de subsunção. O mapa é actualizado sempre que o robô detecta mudanças no ambiente.
No mesmo ano, Zelinsky propõe um método simples para mapeamento do ambiente em tempo de execução, utilizando sensores de contacto. Por este método, o ambiente é mapeado em uma quadtree, onde a menor célula tem o tamanho do diâmetro do robô. O caminho é, inicialmente, dado por uma linha recta e durante a execução desta trajectória, são obtidas leituras dos sensores utilizadas para actualizar a estrutura da quadtree sobre a qual o caminho volta a ser planeado.
Em 1994, a NASA em conjunto com a Carnegie Mellon University e Observatório de Vulcões do Alaska desenvolveram um robô hexápode chamado Dante para inspeccionar vulcões activos, em Julho de 1997 o Soujourner (figura 1.2 (b)) toca o solo de Marte e em Janeiro de 2000, a Carnegie Mellon apresenta um robô com quatro rodas para busca de amostras de meteoritos na Antárctica (figura 1.2 (a)). O robô recolhe as amostras de pedras e classifica-as utilizando técnicas de inteligência artificial.
Robô para busca de amostras de meteoritos
Sojourner
