Introdução à Robótica Móvel
Aula 3
Edson Prestes
Departamento de Informática Teórica http://www.inf.ufrgs.br/~prestes
Introdução
¢ Mckerrow, P. J. Introduction to Robotics. Addison Wesley, 1995.
¢ Borenstein, J.; Everett, H. R.; Feng, L. Navigating Mobile Robots:
Sensors and Techniques. http://www-personal.umich.edu/~johannb/ shared/pos96rep.pdf
¢ Siegwart, R. Nourbakhsh, I. R. Introduction to Autonomous Mobile
Robots. MIT Press, 2004.
¢ Thrun, S.; Wolfram, B.; Fox, D. Probabilistic Robotics (Intelligent
Robotics and Autonomous Agents, MIT Press, 2005.
¢ R. Murphy. Introduction to AI Robotics, MIT Press, 2000.
¢ Silva Jr. E. P. Navegação Exploratória baseada em Problemas de
Introdução
¢ 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)
Introdução
¢ 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).
Introdução
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.
Introdução
Um Pouco da História
- Em 1954, A empresa Cravens Company da Carolina do
Sul instalou em sua fábrica o primeiro AGV (Automatic Guided Vehicles)
Introdução
Um Pouco da História
- Em 1956, braços robóticos começaram a ser
introduzidos na indústria pela Unimation
Introdução
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
Introdução
Dias de Hoje
Pathfinder mission
Walking
Airduct inspection
Unmanned Aerial Vehicle DaVinci Surgical Robot
DARPA Autonomous Vehicle
Introdução
¢ 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.
Introdução
¢ Alguns roboticistas estão propondo as seguintes novas leis[2,3].
A human may not deploy a robot without the
human-robot 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.
Introdução
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.
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.
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.
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.
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.
Introdução
¢ [1] R. Murphy. Introduction to AI Robotics, MIT Press, 2000.
¢ [2] R. Murphy and D. Woods. Beyond Asimov: The Three Laws of Responsible
Robotics. EEE Intelligent Systems, vol. 24, no. 4, pp. 14-20, July/Aug. 2009.
¢ [3]_. “Who's Proposing Ethical Guidelines for robots?” http://spectrum.ieee.org/ blog/robotics/robotics-software/automaton/whos-proposing-ethical-guidelines-for-robots.