terça-feira, 2 de outubro de 2012

Pesquisa: Robôs ganham capacidade de reproduzir gestos humanos



No Instituto de Ciências Matemáticas e da Computação (ICMC) da USP, em São Carlos, pesquisa desenvolve novas funções para o robô humanoide Nao, usado em estudos de robótica. Com o trabalho do aluno de mestrado Fernando Zuher, orientado pela professora Roseli Aparecida Francelin Romero, do Departamento de Ciências da Computação do ICMC, o robô tem a capacidade de reconhecer e imitar movimentos de seres humanos.
Robô tem a capacidade de reconhecer e imitar movimentos de seres humanos
Roseli conta que o robô, pertencente ao Laboratório de Aprendizado de Robôs (LAR) do grupo de Computação Bioinspirada, veio com funções básicas, como andar e realizar movimentos do corpo, braços e pernas, além de reprodução de fala ativada por teclado. As novas funções permitem que Nao tenha uma maior interação com as pessoas. “No momento, o robô caminha de seis maneiras diferentes, para frente e para trás, para os lados e girando o corpo. Ele imita os movimentos do corpo humano, por meio de flexões de pernas, joelhos, braços, cotovelos, tronco e pescoço”, afirma Zuher.
Outra função que o humanoide tem desempenhado é interpretar ordens por meio de comandos de gestos. “Agora o robô Nao segue ordens que podem ser dadas a partir de um gesto. Se apontarmos para o lado direito, ele irá nessa direção”, diz Roseli. A maior interação entre o robô e o ser humano está sendo desenvolvido por intermédio do uso do Kinect, um sensor de movimentos desenvolvido para o videogame Xbox 360, fabricado pela Microsoft. O Kinect criou uma nova tecnologia capaz de permitir aos jogadores interagir com os jogos eletrônicos sem a necessidade do uso de controles (joysticks), inovando o campo da jogabilidade.


Zuher esclarece que o Kinect calcula os movimentos e gera dados referentes à posição de cada membro do corpo em 3D através das junções, como cotovelos e joelhos. Cada junção é representada em 3D, nos eixos X, Y e Z. Como a matriz de rotação não era tão estável quando os testes foram feitos, ele teve de transformar os dados da matriz para Ângulos de Euler. “Por meio do aparelho, fizemos a transferência da matriz de rotação para o Ângulo de Euler. Através disso é feito um cálculo onde o robô rotaciona as juntas do corpo, como joelhos, braços, cotovelos e pescoço”, descreve  Zuher.
Movimentos
A professora Roseli ressalta que os movimentos do robô ainda são limitados, devido principalmente ao seu tamanho. “Ele tem cerca de 60 centímetros de altura, o que dificulta tarefas simples, como subir escadas”. No caso do movimento do pescoço, Zuher explica que o pescoço humano tem três diferentes movimentos, enquanto que o robô apenas dois, para os lados e para cima e para baixo.
Dentre os projetos futuros para o Nao, Roseli conta que pretende fazer com que ele passe a entender falas humanas, e que possa interpretá-las e respondê-las por meio de um banco de dados. “Isso tornará o robô ainda mais humano, o que fará com que ele possa interagir ainda mais com as pessoas, respondendo perguntas e formulando respostas”, disse Roseli. A pesquisadora esclareceu que também há planos para que o robô auxilie alunos do ensino fundamental no aprendizado de matemática.
Outro plano para o futuro é a criação de um time de futebol de robôs humanoides para participar da RoboCup, competição que reúne as melhores equipes do mundo e que será realizada no Brasil em julho 2014, em João Pessoa (Paraíba), em paralelo à Copa do Mundo de Futebol. O equipamento atual foi adquirido pelo ICMC junto à empresa francesa Aldebaran Robotics com recursos da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp).
O Grupo de Computação Bioinspirada do ICMC já possui tradição em futebol de robôs. A equipe Warthog Robotics, uma parceria do ICMC com a Escola de Engenharia de São Carlos (EESC), já participou da Robocup em 2011 e já venceu torneios nacionais na categoria Very Small Size. Roseli explicou o grupo já realizou várias pesquisas com os robôs nessa categoria, como por exemplo, reconhecimento dos companheiros de equipe, cálculo da trajetória da dos robôs e movimento para domínio da bola. “Agora, o objetivo é melhorar os algoritmos de trajetória da bola e aplicar nos robôs Naos, e também adquirir novos robôs deste tipo”, conclui.
Fonte e foto: Davi Marques Pastrelo/ ICMC

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