Entrevista com o Irmão Plinio Thomaz Aquino Junior

Campeão Mundial em Robótica de Serviço em Ambientes Domésticos para RoboCup International

Publicada por Gosp

Publicada em 06/09/2022

É com muito prazer e orgulho que entrevistamos nosso Irmão Plinio Thomaz Aquino Junior para mais uma edição da revista Luzes. Ele é Graduado em Ciência da Computação pela Universidade Federal de São Carlos (UFSCar) em 1998. Mestre em Ciência da Computação pela UFSCar, na área de Engenharia de Software, em 2001. Mestrado desenvolvido com cooperação Germany-Brazil no German National Research Center for Information Technology em Sankt Augustin, Alemanha, na área de Realidade virtual e Mundos imersivos. Doutorado em Engenharia Elétrica na área de Sistemas Digitais pela Escola Politécnica da Universidade de São Paulo (EP-USP) em 2008. Tese desenvolvida no Laboratório de Tecnologia e Software no Departamento de Engenharia da Computação e Sistemas Digitais (PCS) da Escola Politécnica da USP, aplicada em Projeto de Pesquisa do Governo do Estado de São Paulo (e-Poupatempo). Colaborou como orientador no Programa de Mestrado Profissional em Engenharia da Computação no Instituto de Pesquisas Tecnológicas (IPT) de 2011 a 2019. Ingressou no Centro Universitário FEI - Fundação Educacional Inaciana Padre Sabóia de Medeiros em 2003. Dedica-se como Professor Tempo Integral e Coordenador do Departamento de Ciência da Computação da FEI, além de atuar como orientador de Mestrado e Doutorado no Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica da FEI, no Grupo de Inteligência Artificial Aplicada à Automação e Robótica (IAAAR) e responsável pelo Projeto Competições Robóticas RoboCup@Home, da Equipe RoboFEI, em cenário de serviço robótico autônomo doméstico, industrial e no agronegócio.

 

Recentemente ele e sua equipe criaram um robô, a Hera, e hoje vamos conhecer mais sobre essa tecnologia.

 

1. Você poderia falar um pouco sobre o projeto?

O projeto de robótica no Centro Universitário FEI teve início em 2003, com o objetivo de desenvolver pesquisa e tecnologia em robótica móvel inteligente, motivados pelas categorias da Robocup Federation visando competições nacionais e internacionais, com o intuito de promover, desenvolver, pesquisar e aprimorar nossas competências e conhecimentos nesta área de pesquisa. Desde 2003 a equipe concentra o desenvolvimento em plataformas robóticas para futebol de robôs.

 

2. Como foi para chegar até a criação da Hera?

Em 2014 organizamos a RoboCup no Brasil e iniciaram as competições em robótica de serviço doméstico. Iniciamos a pesquisa e desenvolvimento da Robo Hera para participar dessa nova modalidade de competição na RoboCup.

Desta maneira, a FEI iniciou participação na categoria de assistência doméstica em 2015 com a Robô Judith. Em 2017 iniciamos o desenvolvimento da plataforma atual chamada HERA. Obteve o terceiro lugar na Competição Latino-Americana de Robótica em 2015. Atualmente, é a equipe pentacampeã Latino-Americana, acumulando os títulos de primeiro lugar em 2016, 2017, 2018, 2019, 2020. Também participamos da edição mundial da RoboCup em 2016 obtendo a 25ª colocação. Em 2018 (no Canadá) e 2019 (na Austrália) nos colocamos entre as 10 melhores equipes do mundo na categoria de robô personalizados (construídos pela própria equipe). Em 2022 na Tailândia obtivemos o primeiro lugar no Mundial da RoboCup considerando a categoria de Robótica de Serviço (RoboCup@Home).

Os resultados dos últimos anos deste projeto têm refletido em publicações, novos projetos de mestrado/doutorado e grande exposição na mídia. Para 2022 e 2023 as atividades do robô estão dedicadas para assistência em saúde em atividade colaborativa com o ambiente e outras plataformas robóticas. O desenvolvimento deste projeto coloca o Brasil em posição de destaque em nível internacional na área de Interação Humano-Robô.

 

3. Hera venceu na categoria de robôs que são destinados apenas a serviços domésticos?

São robôs de serviços gerais que foram avaliados com foco em cenários domésticos, em uma categoria chamada RoboCup @Home. Os robôs precisam ser autônomos e inteligentes, com alta interação com os humanos dentro do ambiente doméstico. Uma arena em formato de uma casa é montada para a competição. Tarefas cotidianas, bem como emergências e situações inesperadas devem ser tratadas de forma plena por esses robôs que, a cada ano, se sofisticam ainda mais. Apesar dos robôs realizarem atividades autônomas em uma casa, essas atividades poderiam ser executadas em hospitais, universidades, empresas e outros contextos. 

 

4. Quais países ou quantos países estavam na disputa? 

A categoria @Home se subdivide em 3 subcategorias, sendo uma delas chamada OPEN, onde os competidores devem não apenas programar a inteligência dos robôs, mas também criá-los e desenvolvê-los do zero. As outras subcategorias usam robôs padrão do mercado. Disputaram esta categoria em 2022 equipes da Inglaterra, Japão, Malásia, China, México, Itália, Brasil e da Tailândia. Equipes da Holanda, USA e Alemanha também participam da categoria @Home. 

 

5. Como foi o processo de criação de Hera? Quanto tempo levou? 

A HERA é um robô de serviço que vem sendo desenvolvido pelos alunos da FEI desde 2015, quando participou pela primeira vez da Competição Brasileira de Robótica – RoboCup Brasil, realizada em Uberlândia, MG. De lá para cá, a HERA foi sendo aprimorada, com sensores, novos sistemas e inteligência artificial, que permitiram sua participação nas RoboCup de 2018, 2019, 2021 (virtual) e agora em 2022. Além de ter ganhado 5 campeonatos nacionais nos últimos anos. O processo de desenvolvimento da HERA é constante. As regras da RoboCup@Home evoluem a cada ano. Essa evolução nas regras aumenta a complexidade dos desafios, exigindo que todas as equipes se mantenham em constante desenvolvimento, atualizando suas plataformas robóticas em todos os aspectos: formato físico, dispositivos acoplados, softwares, etc. 

6. Quais são os principais diferenciais deste robô? 

O robô tem uma base móvel omnidirecional que permite movimentos livres em todas as direções. Além de usar sensores laser para mapeamento do ambiente, evitando colisões e tornando a navegação segura para pessoas, pets e objetos nos ambientes domésticos. O robô possui uma garra anatômica para pegar diversos objetos diferentes e com câmera acoplada para identificar corretamente e determinar o ponto exato de manipulação dos objetos. Microfones direcionais permitem que a HERA identifique quem e onde estão chamando por ela. Trata-se de um robô autônomo e inteligente, ou seja, em momento algum na execução das suas atividades há controle remoto acionado por pessoas. A partir do momento que a robô HERA é ligada, diálogos são trocados com as pessoas para identificar quais são suas necessidades, e o robô toma decisões para ajudar. 

7. De que forma ele opera? 

Ele é completamente autônomo. E usa seus sensores, câmera, motores e garras para navegar nos ambientes, manipular objetos e interagir com as pessoas. Durante a competição, as situações não são totalmente pré-configuradas. Embora a casa seja conhecida pelo robô, os objetos, moveis e até o cesto de lixo podem estar em locais diferentes do original. E mesmo assim o robô deve localizá-los corretamente para executar as tarefas definidas. Sempre de forma autônoma, sem qualquer intervenção humana. 

8. Quais serviços Hera executa?

O robô realiza navegação autônoma pelos ambientes de uma casa. Pode realizar tarefas básicas como reconhecer e pegar objetos em uma estante; recolher lixo da casa colocando devidamente na lixeira; reconhecer pessoas no ambiente; seguir pessoas dentro da casa ou mesmo acompanhá-las até um determinado local; pode reconhecer um comando ou um pedido, e realizá-lo; interagir com pessoas incluindo-as socialmente em encontros; monitorar regras sociais como “não jogar lixo no chão”, “cuidar da saúde, hidratando-se”, ou mesmo perceber uma pessoa no chão pedindo ajuda, falar com o médico à distância e socorrê-la com remédio solicitado pelo médico. São diversas tarefas que o robô pode fazer com uso de sensores laser, câmeras, microfones direcionais, garra anatômica e diversos outros sistemas tecnológicos avançados. 

9. Há uma expectativa de lançar o robô no mercado?

 

 Embora a FEI não produza os robôs para venda, acreditamos que os alunos e professores envolvidos possuem expertise suficiente para atender o mercado, seja com projetos de desenvolvimento em parceria com a universidade, ou novas startup de robótica que produzirão novos robôs e fazê-los chegar até o mercado e o consumidor final. A tecnologia que vem sendo desenvolvida e aprimorada na HERA ao longo dos últimos anos pelos alunos da FEI, sob coordenação do Prof. Plinio Thomaz Aquino Junior, não está restrita apenas ao ambiente doméstico, e pode ser facilmente adaptado para as áreas comerciais e industriais. Os resultados alcançados com esse projeto de PD&I (Pesquisa, Desenvolvimento e Inovação) contribui para um excelente posicionamento de novos projetos de robôs personalizados para demandas específicas de mercado. O fato é que o Brasil está tomando posições de destaque na área de robótica no mundo e os novos alunos formados pela FEI no curso de Engenharia de Robôs, bem como novas startups na área pelo país, podem e devem tornar o Brasil protagonista desta revolução tecnológica, e não apenas um mero consumir de tecnologia estrangeira.