Introdução à Robótica

Introdução

Objetivos da aula

1. Definindo Robôs
2. Conceitos Básicos
3. Aplicações
4. Robótica + IA
5. Questões Éticas
6. Competições

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Introdução

Você sabe definir um robô?

Origens

• O termo robô vem da palavra "robota", que significa "trabalho forçado" ou "servidão".
• Em 1920, um dramaturgo da Tchecoslováquia escreveu a peça de teatro chamada ("Robôs Universais de Rossum"). A peça conta a história de um cientista brilhante, chamado Rossum, que desenvolve uma substância química para a construção de humanoides (robôs) obedientes e que realizem todo o trabalho físico dos humanos. �

Introdução

Um robô é uma máquina capaz de executar uma série de ações de forma autônoma (por conta própria) ou semiautônoma.�

Normalmente, pensamos em robô com alguma semelhança com os humanos (humanoides), mas há vários tipos!

Características de robôs

• A estrutura de um robô está diretamente associado à tarefa que ele precisa executar:
• Corpo Físico�
• Sensores�
• Atuadores�
• Sistema de Controle (Cérebro)�
• Programa (software ou aplicativo)

Características de robôs

• Corpo Físico (Manipulador ou Locomotor):
• É a estrutura que permite ao robô interagir com o ambiente, seja por meio de braços e garras ou rodas/pernas�

Características de robôs

• Sensores:
• Dispositivos que permitem ao robô perceber o ambiente, coletando dados (visão, distância, temperatura, etc.). Exemplos:
• Câmeras são usadas para dar visão ao robô
• Sensores de ultrassom são usados para medir distâncias:�

Transmissor

Receptor

Distância

Características de robôs

• Atuadores:
• Componentes que permitem ao robô mover ou manipular objetos�
• Sistema de Controle (Cérebro):
• Um computador ou microcontrolador que processa as informações dos sensores, toma decisões e envia comandos aos atuadores�
• Programa (software ou aplicativo)
• A lógica que diz como o robô deve operar e responder ao seu ambiente�

Tipos Clássicos de robôs

• Robôs industriais
• Braços mecânicos fixos projetados para tarefas repetitivas e de alta precisão.
• Montagem e pintura de carros�

Tipos Clássicos de robôs

• Robôs Móveis Terrestres
• Veículos autônomos que se movem em ambientes definidos
• Transporte de materiais em armazéns, limpeza de pisos em aeroportos.

Robôs na Amazon�https://www.aboutamazon.com/news/operations/amazon-robotics-robots-fulfillment-center

Tipos Clássicos de robôs

• Robôs Aéreos (Drones)
• Dispositivos voadores controlados remotamente ou de forma autônoma
• Mapeamento topográfico, inspeção de infraestruturas, entrega de pacotes

Drones Zipline�https://spectrum.ieee.org/zipline-walmart-drone-delivery

Tipos Clássicos de robôs

• Robôs Médicos
• Sistemas usados para auxiliar ou realizar procedimentos cirúrgicos com precisão
• Cirurgia assistida por robô

Médicos usando robô em cirurgia�https://g1.globo.com/pr/parana/noticia/2020/11/22/hospital-de-curitiba-e-o-primeiro-do-sul-do-brasil-a-retirar-cancer-no-figado-usando-robo-cirurgiao-mais-moderno-do-mundo.ghtml

Tipos Clássicos de robôs

• Robôs de Serviço/Domésticos
• Projetados para interagir com humanos em ambientes de escritório ou casa
• Robô aspirador, robô garçom

Robôs com Inteligência (Artificial)

• Robôs de Automação vs Robôs com IA: qual é a diferença?
• Robôs de automação → regras fixas
• Decisão baseada em regras: “se acontecer X, faça Y”
• Funciona melhor quando tudo é previsível: fábrica com peças padronizadas
• Programação tradicional: lógica, temporizadores, sensores simples, controle clássico�
• Vantagens: alta precisão, repetibilidade, fácil de validar, geralmente mais barato e seguro
• Limitações: se o cenário muda muito, o robô “se perde” ou precisa ser reprogramado

Robôs com Inteligência (Artificial)

• Robôs de Automação vs Robôs com IA: qual é a diferença?
• Robôs com IA → aprendem padrões
• Decisão baseada em dados: reconhece padrões a partir de exemplos, imagens, sons ou histórico
• Lida melhor com mudanças como iluminação, objetos diferentes, pessoas em movimento
• Primeiro é “treinado” (aprende), depois é colocado para “executar”�
• Vantagens: mais flexível, pode melhorar com mais dados, entende situações complexas
• Limitações: pode errar de formas inesperadas, exige dados e testes, é mais difícil explicar decisões

Robôs com Inteligência (Artificial)

• Exemplos de Robôs com IA
• Robô que identifica melhores frutas maduras usando câmera�
• Aspirador que mapeia a casa e planeja melhor a rota�
• Robô que reconhece gestos ou voz para interagir�
• Carro autônomo que planeja e toma decisões de acordo com as mudanças do ambiente

Robôs no Mundo Real

• Por que é mais difícil do que parece?
• No mundo real tudo é dinâmico, por isso robôs precisam lidar com erro o tempo todo.�
• Sensores têm ruído: leituras variam, câmera erra com pouca luz, ultrassom falha em superfícies inclinadas�
• Energia é limitada: bateria acaba, motor perde força, aquecimento�
• Atrasos em tempo real: decidir rápido é essencial, atrasos podem causar colisão

Ética e Segurança

• Lembra da peça de teatro que deu origem à palavra robô? Sabe como a apresentação termina?�
• Anos após sua criação, os robôs revoltam-se contra os humanos e fazem uma rebelião!

Ética e Segurança

• O escritor de ficção científica Isaac Asimov criou as Três Leis da Robótica:
• Um robô não pode ferir um ser humano nem, por omissão, permitir que um ser humano sofra algum mal�
• Um robô deve obedecer às ordens dadas por seres humanos, exceto quando essas ordens entrem em conflito com a Primeira Lei.�
• Um robô deve proteger sua própria existência, desde que essa proteção não entre em conflito com a Primeira ou a Segunda Lei.

Ética e Segurança

• Robôs podem machucar, por isso, existem limites de força e sensores de parada!�
• Quem responde por um erro: o fabricante ou quem usa o robô?�
• Robôs com câmera e microfone podem capturar dados pessoais sem perceber.�
• Uso de visão computacional a partir das câmeras podem errar mais para uma determinada etnia, raça ou gênero.

Ética e Segurança

• Pessoas precisam entender o que o robô faze e qual foi o processo que levou àquelas ações.�
• Qual o impacto no mercado de trabalho? Substituição em algumas tarefas, criação de novas profissões e necessidade de requalificação.�
• Robôs vêm sendo utilizados em guerras. Quais os limites éticos?

Competições

• Robocup
• Competição mundial que acontece todos os anos, fornecendo desafios e problemas onde várias tecnologias e metodologias podem combinar-se para obter os melhores resultados.�
• Principais competições:
• RoboCup Soccer - robôs jogando futebol�
• RoboCup Rescue- busca e resgate com obstáculos�
• RoboCup @Home - tarefas domésticas e interação

Competições

Competições

• Robótica Brasil�
• Um dos maiores e mais importantes eventos da área robótica na América Latina. �
• Reúne diversas competições e congressos científicos:
• Competição Brasileira de Robótica
• Olimpíada Brasileira de Robótica
• Mostra Nacional de Robótica

Competições

• A Competição Brasileira de Robótica é destinada a pesquisadores e estudantes do ensino superior, médio e fundamental, sendo composta por 16 categorias que reproduzem problemas do cotidiano, onde robôs autônomos (sem qualquer intervenção humana) devem realizar tarefas corretamente.

Competições

• A Olimpíada Brasileira de Robótica é voltada para estudantes do ensino fundamental e médio, que devem montar e programar robôs capazes de realizar o resgate de vítimas em um ambiente simulado. Em 2024, mais de 5.000 alunos se inscreveram para essa modalidade.

Competições

• A Mostra Nacional de Robótica é uma mostra científica para alunos do ensino fundamental ao ensino superior. Os estudantes inscrevem seus projetos, que precisam ser relacionados à robótica, e são convidados a apresentá-los durante o “Robótica”. Todos os trabalhos concorrem a premiações e bolsas de Iniciação Cientifica Junior CNPQ/MNR.

Discussão e atividades finais

• Debate em grupo:
• Você aceitaria um robô em sua casa que te ajuda com as tarefas, mas grava imagens e voz de tudo que se passa no seu dia-a-dia?�
• Um robô pode colocar alguém em risco para ajuda outra pessoa?

Discussão e atividades finais

• Divida a sala em pequenos grupos
• Cada grupo deve imaginar a construção de um robô e responder:
• Para que serve o robô?
• É um humanoide?
• Quais os sensores?
• Quais os atuadores?
• Ele é um robô de automação ou com IA?
• Quais os riscos do seu robô?
• Seu robô respeita as três leis da robótica?

Referências

Referências

SICILIANO, Bruno; SCIAVICCO, Lorenzo; VILLANI, Luigi; ORIOLO, Giuseppe. Robotics: modelling, planning and control. London: Springer London, 2009.

ALNAJJAR, Fady et al. Robots in education: an introduction to high-tech social agents, intelligent tutors, and curricular tools. Abingdon: Routledge, 2021.

ROBOCUP FEDERATION. RoboCup. Disponível em: <https://www.robocup.org/\>. Acesso em: 15 dez. 2025.

ROBOCUP BRASIL. Robótica RoboCup Brasil. Disponível em: <https://robotica.robocup.org.br/\>. Acesso em: 15 dez. 2025.

WIKIPÉDIA. Karel Čapek. Disponível em: <https://pt.wikipedia.org/wiki/Karel_%C4%8Capek\>. Acesso em: 15 dez. 2025.

Produção do Material

• Universidade Federal da Bahia (UFBA)�
• Universidade do Estado da Bahia (UNEB)�
• SENAI/CIMATEC�
• Universidade Estadual de Feira de Santana (UEFS)�
• Universidade Estadual do Sudoeste da Bahia (UESB)�
• Universidade Estadual de Santa Cruz (UESC)�
• Instituto Federal Baiano (IFBaiano)

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Apoio

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