História da Robótica: O Século XX - parte II

Na 2a metade do Século XX, a robótica começa a desenvolver-se ao nível industrial, sendo que foi nesta altura que se verificou uma grande robotização das indústrias e grandes empresas.

Unimate:

O Unimate foi o primeiro robô industrial a ser criado, mantendo funções nas linhas de produção da General Motors em 1961. Foi criado por George Devol em 1950 e foi inicialmente usado para fins comerciais. O Unimate tinha como função levantar peças de metal quentes de uma máquina de fundição e embalá-las, uma tarefa que, naquela altura, era executada por trabalhadores e era bastante perigosa. O Unimate veio assim servir de modelo a muitos robôs industriais do presente.

Palletizer:

O Palletizer é um robô que permite, de modo automático, o empilhamento de produtos em paletes. Actualmente existe uma grande diversidade deste tipo de robô podendo ser um simples braço robótico ou até mesmo ser um robô que ocupe meio armazém.

Este robô foi desenvolvido no final dos anos 50 por Fuji Yusoki Kogyo e introduzido na indústria em 1963, no entanto, só a partir de 1980 é que sofreu uma maior expansão a nível industrial com a introdução de um braço robótico que agarrava o produto e transportava-o para o local de empilhamento onde a palete era criada.

FAMULUS:

A KUKA Robotics é uma empresa Alemã de produção de robôs industriais, fundada em 1898 por Johan Josef Keller e Jacob Knappich. Em 1973, a empresa cria o FAMULUS, o primeiro robô industrial do mundo com 6 eixos controlados electromecanicamente. O robô podia levantar cargas com peso compreendido entre os 3 e os 580 Kg. Actualmente, a empresa já instalou mais de 80.000 robôs por todo o mundo e tornou-se a maior empresa a nível mundial na produção e venda de robôs.

PUMA:

O PUMA (Programmable Universal Machine for Assembly) foi  desenvolvido em 1975 pelo americano Victor Sheinman. Este robô deu lugar a um modelo simples e com grande potencial para a construção de robôs industriais. O PUMA além de utilizado em complexos industriais, é também utilizado em institutos de ensino universitário e profissional de robótica devido à sua facilidade de operar e programar. Actualmente, o primeiro PUMA encontra-se no Smithsonian juntamente com o robô Unimate.

História da Robótica: O Século XX - parte I

Foi no século XX onde houve uma das maiores evoluções na área da robótica, especialmente na robótica industrial. Este século também é marcado pelo aparecimento da palavra "robot", que vem a ser uma das bases que vais distinguir a robótica da engenharia.

Karel Čapek

Karel Čapek nasceu a 9 de Janeiro de 1890 em Malé Svatoňovice, e vem a morrer a 25 de Dezembro de 1938. Foi o escritor checo e um dos que mais influenciou a literatura no século XX. De entre as suas obras destaca-se a peça teatral Rossum's Universal Robots, escrita em 1921. É nesta peça que aparece, pela primeira vez, a palavra Robot, que provém de “robota”, que, na sua língua e em outras línguas eslavas, pode significar trabalho exercido de forma automática.

Elektro

Elektro era a alcunha de um robô construído pela Westinghouse Electric Corporation entre 1937 e 1938. Com cerca de 2,15 metros e com 120 kg, este robô de aparência humana podia movimentar-se através de comando de voz, podia dizer cerca de 700 palavras (através de um gravador), fumar cigarros, rebentar balões e movimentar o pescoço e braços. O robô possuía ainda uns “olhos mecânicos” que podiam distinguir as luzes verde e vermelha.
Este robô esteve presente na Feira Mundial de Nova Iorque em 1939 e em 1940 com um novo robô, o Sparko. Sparko era um robô com a forma de um cão e podia ladrar, sentar-se e pedir alimento.
Em 1960, o Elektro foi desmontado e a sua cabeça foi dada a um engenheiro da empresa Westinghouse Electric e o resto do corpo foi vendido para sucata. Actualmente, o corpo do Elektro foi removido do monte de sucata em que se encontrava estando a ser restaurado por Jack Weeks. É propriedade do Mansfield Memorial Museum.

Elsie & Elmer

Em 1938 e 1939, William Grey Walter construiu dois robôs de três rodas que ficaram conhecidos como tartarugas devido à sua forma. Estes pequenos veículos possuíam um sensor de luz e de toque, um motor de propulsão, um controlador de direcção e um micro computador. Apesar de relativamente simples a nível de engenharia, estes dois robôs possuíam comportamentos complexos, podendo explorar o ambiente que os rodeava conforme as condições de luz presentes. William Walter chamou à sua criação de Machina Specularix mas, mais tarde, alterou o nome dos robôs para Elmer e Elsie. Estes robôs foram pioneiros para época pois, ao contrário dos robôs anteriores a estes, a Elsie e o Elmer não possuíam comportamentos fixos.

História da Robótica: A revolução industrial

A evolução na robótica intensificou-se na Revolução Industrial com a criação de animais mecânicos e os primeiros robôs controlados por ondas de rádio. Nesta fase da história destacam-se Jaques de Vaucanson e Nikola Tesla.

Jacques de Vaucanson nasceu a 24 de Fevereiro de 1709 em Grenoble, França e faleceu em 1782, em Paris.

Nos inícios de 1738, Jacques de Vauanson apresenta o seu primeiro autómato, “O tocador de flauta”, na Academie des Sciences. Um ano mais tarde completa mais outros dois autómatos, “O tocador de tamborim” e “O pato”, o autómato mais conhecido de Jacques. Este autómato conseguia andar, movimentar as asas, comer, digerir grão e dejectar. No entanto, estas funções não eram realizadas num acto seguido como a digestão. A comida era colocada num pequeno recipiente no interior que era “digerida”. Num segundo recipiente eram colocadas as fezes que, acabando o primeiro processo, activava este último, fazendo com que o pato excreta-se.

O autómato original perdeu-se, existindo actualmente uma única réplica criada por Frédéric Vidoni.

Nikola Tesla, nasceu a 10 de Julho de 1856 na vila Smiljan, na actual Croácia e vem a morrer a 7 de Janeiro de 1943 em Nova Iorque. Em 1891 adopta a nacionalidade americana. Nikola Tesla distinguiu-se como um inventor nos campos da engenharia mecânica, da electrotécnica e electromagnetismo, sendo considerado um dos precursores da idade moderna e mesmo aclamado como “um homem que espalhou a luz à face da Terra”. Dos seus maiores trabalhos distinguem-se diversos trabalhos com transmissão de rádio e electricidade, nomeadamente grandes inovações na corrente alterna que levaram à substituição da corrente contínua. Nikola Tesla ficou ainda conhecido por ter produzido o primeiro raio artificial e pelas suas invenções “futuristas” para a época, o que o levaram a ser considerado como um cientista louco.

Na área da robótica, Tesla apresenta, em 1898, o primeiro robô telecomandado, o teleautomaton, ao exército norte-americano. O teleautomaton era um barco telecomandado que era controlado por ondas de rádio. No entanto, o exército recusou a ideia. Nikola Tesla continuou a desenvolver a tecnologia do controlo remoto mas não lhe foi atribuída muita importância. Só após o fim da primeira Guerra Mundial é que foi atribuída mais importância a esta tecnologia pela parte das forças armadas de muitos países que a incorporaram nos seus sistemas de defesa.

História da Robótica: Do século XII ao Renascimento

No século XII e XIII, a robótica sofreu uma nova evolução. No século XII, Abū al-'Iz Ibn Ismā'īl ibn al-Razāz al-Jazarī, destacou-se enormemente nesta área. Engenheiro, académico, artista, artesão, matemático, astrónomo e ainda o inventor dos primeiros robôs automatizados e com forma humana. Viveu na Mesopotâmia, na região de Al-Jazira, durante a Idade de Ouro da civilização Islâmica. Ficou conhecido por ter escrito o Kitáb fí ma'rifat al-hiyal al-handasiyya (Livro do Conhecimento do Engenho de Dispositivos Mecânicos) em 1206, onde descreveu cinquenta mecanismos bem como as instruções para os construir.As obras mais importantes de Al-Jazari estão, maioritariamente, relacionadas com mecanismos que utilizam a água. A sua obra mais marcante foi o Relógio do Elefante, um enorme relógio de água que, além de bastante preciso, foi o primeiro relógio que incorporava máquinas autónomas que realizavam uma determinada acção com o passar do tempo.

Durante o Renascimento, a personalidade que mais se distingue nesta área vai ser Leonardo Da Vinci. Leonardo da Vinci aplicou muito dos seus estudos de engenharia ao exército, criando diversos mecanismos de uso militar. Das suas principais invenções destacam-se os seus vários esboços de canhões, metralhadoras, carros de combate, pontes móveis, torres de assalto e barcos, assim como o esquema de um submarino e bombardas.

Actualmente foram descobertos documentos sobre um cavaleiro mecânico projectado por Leonardo Da Vinci. Era, ao que se pensa, capaz de mover a cabeça e braços, levantar-se e sentar-se, abrir e fechar o maxilar da armadura, emitir sons, etc. Teria pelo menos dois sistemas de juntas diferentes: pernas com três graus de liberdade (joelhos, tornozelo e anca) e braços com 4 graus de liberdade (ombro, cotovelo, pulso e mãos). A fonte de energia seria hidráulica, recorrendo a canais que passariam por debaixo da armadura do cavaleiro. Outra hipótese para a sua fonte de energia seria usar molas e/ou contrapesos. Este projecto seria o corolário lógico dos seus estudos de anatomia e mecânica.

Outra obra da mecânica e robótica de Da Vinci foi o Leão Robô. Criado em 1515 na cidade de Lyon para celebrar uma nova aliança entre Florença e a França, e de acordo com testemunhas oculares, o leão mecânico podia andar e com um mecanismo automático que abria o peito do leão exibindo uma flor-de-lis (símbolo da cidade de Florença e da Coroa Francesa) quando este era chicoteado. Da Vinci não deixou nenhum projecto ou esboço do leão, No entanto, deixou desenhos detalhados de mecanismos que davam ideia de como este funcionava.

História da Robótica: Primeiros Séculos Antes de Cristo

Utilizamos o conceito de robótica na actualidade como um sinónimo de tecnologia e futuro. No entanto, esta área já existe desde os primeiros séculos antes de Cristo. Vamos de seguida referir três das maiores personalidades desta área, nos primeiros séculos antes de Cristo:

Cetsíbio:

Ctesíbio viveu entre 285-222 a.C. Foi um importante matemático e o primeiro engenheiro grego na história residente em Alexandria. Cetsíbio é um dos prováveis fundadores da Escola de Matemática e Engenharia de Alexandria, uma das escolas mais importantes na Antiguidade. Cetsíbio construiu diversas invenções destacando-se o órgão hidráulico e a Clepsydra, um relógio de água muito mais preciso que qualquer outro até à data. Há referências a outras invenções deste engenheiro em obras de diversos autores da sua época e dos séculos seguintes.

 

Philo de Bizantium:

Philo de Bizantium, viveu entre 280-220 a.C. Destaca-se por ser autor de um largo trabalho, o Mechanike syntaxis (Compêndio de Mecânicas), contendo uma larga informação sobre construção, matemáticas, mecânicas, entre as quais aplicações militares.  Philo desenvolveu um diverso número de engenhos como o primeiro moinho de água, a primeira besta semi-automática, a primeira máquina de lavagem de mãos automática e ainda do gimbal. Na área da matemática, resolveu o problema da duplicação do cubo.

Heron de Alezandria:

Heron de Alexandria viveu entre 10 e 70 D.C na Grécia Antiga. Mais tarde mudou-se para Alexandria onde veio a exercer diversas funções na área da matemática e engenharia, trabalhando activamente na cidade. É considerado um dos maiores inventores da Antiguidade. Inventou o primeiro engenho movido a vapor (a Eolípila), a primeira máquina automática de venda de bebidas, um órgão que funcionava com a força do vento, melhorou o mecanismo para apagar incêndios existente e inventou a seringa.

Na matemática distinguiu-se por descobrir o processo de descobrir a área do triângulo através do comprimento dos lados do mesmo e ainda por ter sido o primeiro a observar o número imaginário.