Os pesquisadores desenvolveram uma maneira automatizada de desenvolver equipamentos personalizados que aceleram o trabalho do robô. Um sistema chamado cálculos robotomórficos, leva em consideração a estrutura física do robô, oferecendo uma arquitetura de hardware otimizada.
Os robôs modernos podem se mover rapidamente. "Os motores são rápidos e poderosos", diz Sabrina Neumann, pesquisadora principal do Instituto de Tecnologia de Massachusetts. No entanto, em situações complexas, como na interação com pessoas, os robôs costumam ser lentos. "Enforcamento é o que acontece na cabeça de um robô. Perceber estímulos e calcular uma resposta requer "muita computação", o que limita o tempo de reação, acrescenta ela.
Neumann encontrou uma maneira de lidar com essa discrepância entre a "mente" e o corpo do robô. Esse método, chamado de computação robotomórfica, usa o design físico do robô e os aplicativos pretendidos para criar um chip de computador especializado que minimiza o tempo de resposta do robô.
Segundo Neuman, existem três etapas principais no trabalho de um robô. A primeira é a percepção, que envolve a coleta de dados por meio de sensores ou câmeras. A segunda é a reflexão e a localização: "Com base no que viram, eles precisam construir um mapa do mundo ao seu redor e depois se localizar nesse mapa", diz Neumann. A terceira etapa é o planejamento e controle do movimento, ou seja, a construção de um plano de ação.
Essas etapas podem exigir tempo e um enorme poder de computação. “Para que os robôs sejam implantados em campo e operem com segurança em ambientes dinâmicos ao redor das pessoas, eles precisam ser capazes de pensar e reagir muito rapidamente”, diz Brian Plancher, coautor do estudo.
Neumann acrescenta que os pesquisadores estão estudando algoritmos melhores, mas ela acredita que melhorias de software por si só não são a resposta. "O que é relativamente novo aqui é a ideia de que você também pode aprender equipamentos mais avançados." Isso significa ir além do chip processador padrão que inclui o cérebro do robô, usando aceleração de hardware. A aceleração de hardware refere-se ao uso de uma unidade de hardware especializada para executar determinadas tarefas de computação com mais eficiência.
Plancher vê uma ampla gama de aplicações para a computação robotomórfica. "Idealmente, podemos eventualmente fabricar um chip de planejamento de movimento individual para cada robô que lhes permitirá calcular rapidamente combinações de movimento seguras e eficazes", diz ele. "Eu não ficaria surpreso se, em 20 anos, todo robô tivesse alguns chips de computador especializados, e este poderia ser um deles." Neumann acrescenta que a computação robomórfica pode aliviar os riscos das pessoas em vários ambientes, como cuidar de pacientes com COVID-19 ou manipular objetos pesados.
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