Introdução à Robótica Móvel

Transcrição

1 à Robótica Móvel Aula 3 Edson Prestes Departamento de Informática Teórica prestes@inf.ufrgs.br

2 Mckerrow, P. J. Introduction to Robotics. Addison Wesley, Borenstein, J.; Everett, H. R.; Feng, L. Navigating Mobile Robots: Sensors and Techniques. shared/pos96rep.pdf Siegwart, R. Nourbakhsh, I. R. Introduction to Autonomous Mobile Robots. MIT Press, Thrun, S.; Wolfram, B.; Fox, D. Probabilistic Robotics (Intelligent Robotics and Autonomous Agents, MIT Press, R. Murphy. Introduction to AI Robotics, MIT Press, Silva Jr. E. P. Navegação Exploratória baseada em Problemas de Valores de Contorno, Tese de Doutorado, UFRGS, 2003.

3 Artigos das seguintes revistas IEEE Transactions on Robotics Robotics and Autonomous Systems Journal of Intelligent and Robotic Systems Autonomous Robots Artigos das conferências IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IEEE/RSJ IROS) IEEE International Conference on Robotics and Automation (IEEE ICRA) RUR

4 A palavra robô apareceu pela primeira vez em 1921 em uma peça teatral chama RUR (Rossum s Universal Robots) de Karel Capek. Ela significa menial laborer ou trabalhador humilde. Tornou-se popular através de filmes como Metrópolis (1926), O dia em que a terra parou (1951) e Planeta proibido (1956). RUR

5 Um Pouco da História - Em 1942 durante a execução do Projeto Manhattan foi desenvolvido o telemanipulator. - Ele era capaz de manusear materiais radioativos (urânio) através de teleoperação. Extraído de [1]

6 Um Pouco da História - Em 1954, A empresa Cravens Company da Carolina do Sul instalou em sua fábrica o primeiro AGV (Automatic Guided Vehicles)

7 Um Pouco da História - Em 1956, braços robóticos começaram a ser introduzidos na indústria pela Unimation - São em geral chamados de manipuladores industriais.

8 Um Pouco da História - Em 1972, o robô Shakey foi o primeiro robô no mundo controlado por técnicas de Inteligência Artificial. - Ele foi desenvolvido por Nilsson na SRI International

9 Dias de Hoje DARPA Autonomous Vehicle Pathfinder mission Walking Anthropomorphic Unmanned Aerial Vehicle DaVinci Surgical Robot Airduct inspection

10 Em 1950, Isaac Asimov publicou o livro I Robot, onde define as 3 famosas leis da robótica: A robot may not injure a human being or, through inaction, allow a human being to come to harm. A robot must obey any orders given to it by human beings, except where such orders would conflict with the First Law. A robot must protect its own existence as long as such protection does not conflict with the First or Second Law.

11 Alguns roboticistas estão propondo as seguintes novas leis[2,3]. A human may not deploy a robot without the humanrobot work system meeting the highest legal and professional standards of safety and ethics. A robot must respond to humans as appropriate for their roles. A robot must be endowed with sufficient situated autonomy to protect its own existence as long as such protection provides smooth transfer of control which does not conflict with the First and Second Laws.

12 A Ética pode ser definida como um conjunto de regras, princípios ou maneiras de pensar que guiam, ou chamam a si a autoridade de guiar, as ações de um grupo em particular. Singer P. Ethics. Oxford, 1994.

13 Robótica Inteligente A definição de robô está ligada à definição de agente em IA. Um agente atua em um ambiente realizando ações de acordo com as informações oriundas de seus sensores. Existem inúmeras definições para agente focalizando Sobrevivência; Percepção/ação; Capacidade de aprendizado. O conjunto destes conceitos compõe a autonomia.

14 Robótica Inteligente Um robô inteligente é uma criatura mecânica que pode funcionar autonomamente. O termo inteligente indica que o robô não faz as coisas sem pensar, de forma repetida, como em um chão de fábrica. O funcionamento autônomo implica que o robô pode operar sozinho sem supervisão externa. Ele pode se adaptar a mudanças no ambiente ou a si mesmo e continuar a funcionar.

15 Robótica Inteligente Para que serve um robô inteligente? Para tarefas que possam colocar a vida do ser humano em risco - (nuclear, espacial, militar). Para substituir os humanos nas tarefas repetitivas e tediosas Para uso humanitário ( busca e resgate, remoção de minas terrestres) Para tarefas diárias. Para trabalhos 3D Dirty, Dull and Dangerous J

16 Robótica Inteligente Desafios As sete áreas da IA Representação do conhecimento: estruturas de dados usadas para representar o mundo, suas tarefas e si próprio. Compreensão da linguagem natural: facilitar a comunição entre humanos e robôs. Aprendizado: aprender a partir de sua experiência prévia ou por imitação Planejamento: capacidade de planejar ações para atingir objetivos Inferência: raciocínio com incerteza. Busca: achar soluções de forma eficiente. Visão: extração de dados relevantes a partir da informação visual.

17 [1] R. Murphy. Introduction to AI Robotics, MIT Press, [2] R. Murphy and D. Woods. Beyond Asimov: The Three Laws of Responsible Robotics. EEE Intelligent Systems, vol. 24, no. 4, pp , July/Aug [3]_. Who's Proposing Ethical Guidelines for robots? blog/robotics/robotics-software/automaton/whos-proposing-ethical-guidelinesfor-robots.