Download - Robótica & Biónica IIwebx.ubi.pt/~felippe/texts/sist_bionic_ppt06p.pdf · 2018. 12. 27. · Uma inovação na tecnologia prostética na Ossur visa fazer uma prótese de perna ou

“Robótica & Biónica II”(“Robotics & Bionics II”)

Robótica & Biónica II______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Inteligência artificial, robótica estão revolucionando o cotidiano das profissões e mudando o perfil do mercado de trabalho.

Repetibilidade –O robot faz o trabalho sempre da mesma forma

Flexibilidade –O mesmo robot pode fazer várias tarefas diferentes em produtos diferentes

Precisão –O robot faz a manipulação dos produtos sempre da mesma maneira

Capacidade de reação –com a visão artificial, é possível fazer com que o robot veja o que está a fazer e ajuste o seu trabalho aos resultados que está a obter


Robótica – Já vimos que robôs possuem muitas qualificações:

Inteligência Artificial (A.I.)


Em Wolfsburg, na maior fábrica de automóveis da Europa, sede mundial da Volkswagen, é possível constatar o futuro das linhas de produção inteligentes.

A indústria alemã investiu mais de US$ 35 mil milhões nas fábricas inteligentes nos últimos anos.


Poucos humanos são vistos nas linhas de montagem, a maioria supervi-siona o trabalho das máquinas de longe, por meio de softwares.

São quase 6 mil robôs compactos (ocupando cada vez menos espaço), precisos, rápidos, e trabalhando 24 horas por dia.

Em vez de trabalhar isolados, as máquinas interagem com os funcioná-rios, como se fossem colegas.

Sem barulho e nem faíscas, braços mecânicoslevantam peças de forma sincronizada e encaixam cada uma no seu exato lugar.

Boa parte dos funcioná-rios acompanha tudo à distância, por ecrãs de computadores.


A harmoniosa interação dos seres humanos com robôs, a chamada indústria 4.0, começa a dar forma a uma nova era no mundo, trazer a inteligência para produção.

Conectadas em rede, em um ambiente em que todos os equipamentos estão interligados, as máquinas podem determinar o que as outras devem fazer.

Com robôs se comunicando entre si, trocando informações, status e problemas, as fábricas inteligentes não dependem apenas de pessoas para a tomada de decisões.

A nova fase industrial, também batizada de Internet das coisas (IoT, Internet of Things), tem como característica ainda: a quantidade de informações digitais, de estoques de materiais, a organização da linha de produção, além do gerenciamento de energia da empresa.


Os processos, as máquinas e os sistemas estão sendo interligados

Há menos erros e reduz o desperdíciotanto de materialcomo de tempo.

Máquinas mais rápidas, robôs que fazem o trabalho do escritório e que resolvem problemas antes somente solucionados por humanos.

Os robôs e as máquinas vão ocupar os nossos trabalhos.


85% profissões do futuro ainda nem foram criadas.

Algumas profissões bem conhecidas têm extinção prevista para os próximos anos.

carteiros, caixa supermercado, analista de crédito, agente de viagens, vendedor de automóveis, contador, auditor, operador em telemarketing, corretor de imoveis, etc., etc.

serão substituídas por máquinas (computadores, robôs) não vão mais precisar do ser humano.

Levantamento feito pelo Fórum Econó-mico Mundial mostra que até 2030, de 400 a 800 milhões de pessoas devem perder os seus empregos por causa da automação no mundo inteiro.


The Fourth Industrial Revolution is interacting with other socio-economic and demographic factors to create a perfect storm of business model change in all industries, resulting in major disruptions to labour markets.

New categories of jobs will emerge, partly or wholly displacing others.

The skill sets required in both old and new occupations will change in most industries and transform how and where people work.


A Revolução Industrial

1ª Revolução: (1760-1860) O aperfeiçoamento da máquina à vapor de James Watt, no século XVIII. Modernização da indústria têxtil.Limitada à Inglaterra.

2ª Revolução: (1860-1900) Alemanha, França, Rússia e Itália também se industrializaram. O emprego do aço, a utilização da energia elétrica e dos combustíveis derivados do petróleo, a invenção do motor à explosão, da locomotiva à vapor e o desenvolvimento de produtos químicos.

3ª Revolução: (1969-2010) A Era da Automação. O uso de computadores a fazer controles eletrónicos, sensores e dispositivos capazes de gerenciar a produção permitindo a tomada de decisões de forma autónoma.

4ª Revolução: (a partir de 2011) Fábricas inteligentes. A interação de máquina para máquina na qual os sistemas passam a trocar informações entre si, de forma autónoma, tomando decisões de produção, custo e contingência.


Robôs e as máquinas não industriais inteligentes


Mas não é apenas na indústria que os robôs e as máquinas estão se tornando inteligentes.A partir dos anos 90s, com os avanços tecnológicos na informática, na miniaturização de câmaras, etc.,

E agora no século XXI, com o avanço da Inteligência Artificial, estas máquinas começaram a se tornar inteligentes.

fizeram surgir inúmeras aplicaçõesnovas para os robôs, até então restritos ao ambiente industrial.


Hoje já convivemos com diversos sistemas inteligentes e às vezes nem damos conta.

Robôs e as máquinas inteligentes na área médica e da saúde


As áreas de Bioengenharia e Biomédicas estão sendo e serão cada vez mais beneficiadas com os avanços das máquinas e robôs inteligentes.

mamografias

robôs cirurgiões


Mathew NagleJá vimos que é possível dotar um paciente tetraplégico com a capacidade de mover objetos com o pensamento, assim como acender e apagar luzes, ligar e desligar a televisão, o computador, etc.

Milhares de pessoas no mundo já têm algum tipo de implante.

No futuro isso pode ser um implantecomum para pessoas normais (não necessariamente deficientes)


Raphael Bastos

Amal Graafstra

Essas pessoas possuem implantes de um chip em cada uma das mãos para abrir e fechar portas, fazer pagamentos substituindo o cartão, etc.


Prof. Kevin Warwick (Enhanced humans)

https://www.youtube.com/watch?v=gpqqrb2Dm2o

https://www.youtube.com/watch?v=G1UIAFlNkps

https://www.youtube.com/watch?v=Fhu0VBCAW6k

https://www.youtube.com/watch?v=LW6tcuBJ6-w


https://www.ted.com/talks/neil_harbisson_i_listen_to_color?language=pt

Neil Harbisson, nasceu sem a capacidade de distinguir as cores. [daltónico] Tem um implante que produz sons para as cores.


Eles estão se tornando cada vez mais realistas, cheios de microprocessado-res, sensores e emissores perfei-tamente adaptados ao nosso corpo.

Órgãos e membros artificiais, ou biónicos, ativos, já estão sendo usados por milhares de pessoas em todo mundo.


O uso de órgãos e membros biónicos irá pouco a pouco se tornar corriqueiro

olho

ouvido

dente

o para apagar as sequelas de um grave acidente,

o para eliminar as consequências de uma mal formação,

o para recuperar a mobilidade de deficientes.

coração


braços

pernas

membros biónicos

Membros biónicos têm sido desenvol-vido à custa da experiência já obtida com os robôs industriais (manipuladores mecânicos)


A ‘Inteligência Artificial’ tem sido cada vez mais usada na elaboração de membros biónicos.


mãos

Mãos biónicas requerem muita ‘inteligência’ para terem a habilidadede mãos naturais.


Alguns membros biónicos já vistos em capítulos anteriores

Alguns membros biónicos já vistos em capítulos anteriores

pernas


Hugh Herr, MIT

Teve ambas as pernas amputadas depois de um acidente fazendo alpinismo.


Hugh Herr é um professor do MIT

Ele chefia o grupo de Biomecatrónica do MIT Media Lab que está a construir a próxima geração de membros biónicos, próteses robóticasinteligentes (‘smart prosthesis’) inspiradas pelos próprios “designs” da Natureza


e voltou a fazer alpinismo.


The mission of our group is twofold. First, we seek to restore function to individuals who have impaired mobilitydue to trauma or disease through research and development. Second, we developtechnologies that augment humanperformance beyond what nature intends.

Research staff include biomechanists, neuroscientists, and biophysicists as wellas electrical, mechanical, biomedical, andtissue engineers

Biomecatronics, MIT Media Lab

These objectives are met bycombining the scientific discipline oforganismal and cellularneuromechanics with thetechnological discipline of bionicdevice design.

Em Reykjavík, na Islândia, a empresa OSSURdesenvolve próteses inteligentes (‘smart prosthesis’) e tem um centro de investigaçãomais avançados do mundo, especializada em próteses de membros inferiores.

Restaurar todo o estilo de vida e também garantir uma vida sem limitações aos amputados.



Uma inovação na tecnologia prostética na Ossur visa fazer uma prótese de perna ou de joelho muito mais agradável de usar para o amputado.

e com isso é possível implementar Inteligência Artificial, algoritmos e sensores que medem a velocidade, aceleração ou cargas, para tomar uma decisão para o melhor comportamento do aparelho prostético, e para apoiar de forma adequada a tarefa desejada.

A prótese é moderna, tem um computador integrado


A prótese reconhece que ele está a passar a corrida e ajustar-se-á automaticamente para melhor responder a corrida.

Será possível andar, correr, fazer caminhadas, incluindo caminhadas na montanha, escalar e até mergulhar e nadar.

Obrigado!

Felippe de [email protected]

Thank you!

Departamento de Engenharia Eletromecânica

“Maquinas inteligentes” são um outro capítulo

“Robôs inteligentes” são uma outra história que está para chegar

Os robôs industriais são máquinas não ‘pensam’, nãotêm ‘inspiração’, não possuem ‘inteligência’

Entretanto, órgãos bónicos, membros artificiais são máquinas que já possuem um certo grau de ‘inteligência’
