Avanços na Tecnologia Robótica: Uma Visão Geral Abrangente

Quais são os últimos avanços em robôs de alto desempenho para trabalhos pesados?

A indústria da robótica está vivenciando um notável crescimento no desenvolvimento de robôs de grande porte capazes de movimentar cargas impressionantes. Um excelente exemplo desse desenvolvimento é o novo robô de grande porte ER1000-3300 da Estun, que fez sua estreia mundial na Automatica 2025. Este robô inovador pode lidar com cargas úteis de até 1.000 kg e atinge um alcance de 3.300 mm. O que é particularmente impressionante é sua repetibilidade de ±0,1 mm, apesar da enorme capacidade de carga.

As especificações técnicas deste robô ilustram os avanços na robótica: com um peso de 4.850 kg, o ER1000-3300 atinge uma relação peso/carga útil inferior a 5, permitindo velocidades comparativamente altas de 68°/s no eixo 1 a 101°/s no eixo 6. O design rígido permite momentos de pulso de 9.000 Nm no eixo J5 e 6.000 Nm no J6, com um momento de inércia admissível de 1.800 kg/m² e 850 kg/m², respectivamente.

Mas a Estun não é a única fabricante inovando neste segmento. A Kuka apresentou o "KR Titan ultra", um robô ainda mais potente, capaz de movimentar cargas de até 1.500 quilos, pesando apenas 4,5 toneladas. Este robô possui um alcance de até 4.200 milímetros, combinado com uma alta capacidade de carga, e é fortemente orientado para o mercado, adaptado às necessidades das indústrias automotiva e de fornecedores de primeiro nível.

As aplicações desses robôs de alta resistência são diversas e estrategicamente importantes. Eles são particularmente adequados para aplicações de grande porte nas indústrias siderúrgica e automotiva, bem como em máquinas de construção. As linhas de montagem de baterias na indústria automotiva representam um mercado-alvo especialmente importante, no qual a Estun já ocupa posição de liderança na China. O design modular garante compatibilidade e escalabilidade entre as diferentes séries de robôs, o que é vantajoso tanto para fabricantes quanto para usuários.

A Estun já possui um histórico impressionante no desenvolvimento de robôs de grande porte. A empresa lançou anteriormente um robô com capacidade de carga de 700 kg que utiliza algoritmos dinâmicos proprietários e projetos estruturais leves. Essas inovações levaram à inclusão dos robôs de grande porte da Estun no catálogo de financiamento do Ministério da Indústria e Tecnologia da Informação para a aplicação das primeiras tecnologias-chave.

De que forma os robôs humanoides estão revolucionando o mundo da música e outras áreas?

O desenvolvimento de robôs humanoides tem apresentado avanços notáveis ​​nos últimos anos, especialmente na área de aplicações criativas. Um exemplo fascinante é o "Robô Baterista", um projeto de pesquisadores da Universidade de Ciências Aplicadas e Artes da Suíça Italiana, do Instituto de Pesquisa em Inteligência Artificial Dalle Molle e da Universidade Politécnica de Milão. Este robô humanoide consegue tocar peças musicais complexas, do jazz ao metal, com uma precisão rítmica superior a 90%.

O que torna este projeto especial é o método de treinamento inovador chamado "Cadeia de Contato Rítmico", no qual a música é representada como uma sequência precisamente cronometrada de toques na bateria. Os pesquisadores extraem os canais de percussão de arquivos MIDI e os convertem em sinais de tempo exatos para o robô. Por meio de aprendizado por reforço em um ambiente de simulação, o robô desenvolveu, de forma independente, técnicas semelhantes às humanas, como cruzar os braços, trocar as baquetas dinamicamente e otimizar seus movimentos em toda a bateria.

Os testes utilizaram o Unitree G1, um robô humanoide de 1,20 metro de altura e aproximadamente 35 quilos, com preço de US$ 16.000. O G1 possui 23 graus de liberdade e pode atingir até 43 graus de liberdade em versões avançadas, o que lhe confere flexibilidade para movimentos complexos. O repertório do baterista robô abrange uma ampla gama de gêneros musicais – desde o clássico do jazz "Take Five", de Dave Brubeck, e "Living on a Prayer", do Bon Jovi, até "In the End", do Linkin Park.

Outro exemplo interessante é o ZRob, um robô baterista da Universidade de Oslo, que possui um "pulso" flexível que, assim como o pulso humano, permite uma pegada mais solta nas baquetas. Este robô consegue se ouvir enquanto toca bateria e utiliza aprendizado por reforço para aprimorar seu desempenho. Os pesquisadores argumentam que os humanos frequentemente utilizam seus próprios corpos por meio de movimentos para adicionar uma expressão especial à sua execução de um instrumento.

Mas outros fabricantes também se aventuraram no mundo dos robôs musicais. O CyberOne da Xiaomi também consegue tocar bateria e, segundo o fabricante, converte automaticamente uma faixa MIDI em batidas de bateria. O robô possui 13 articulações e a sequência de seus movimentos corporais é sincronizada com a música.

Mas os robôs humanoides não se limitam a aplicações musicais. A visão para os robôs humanoides vai muito além disso: eles devem se tornar ferramentas multifuncionais capazes de carregar uma máquina de lavar louça de forma independente e trabalhar igualmente bem em outras áreas de uma linha de montagem. Os fabricantes industriais estão se concentrando em humanoides projetados especificamente para tarefas industriais.

O próximo passo no desenvolvimento é transferir as habilidades aprendidas na simulação para o hardware real. Os pesquisadores também estão trabalhando no ensino de habilidades de improvisação para o robô, para que ele possa reagir a sinais musicais em tempo real. Isso permitiria que o Robô Baterista "sentisse" e reagisse à música como um baterista humano.

Quais robôs especializados estão revolucionando a agricultura?

Um excelente exemplo de robôs especializados na agricultura é o SHIVAA, um robô desenvolvido pelo Centro Alemão de Pesquisa em Inteligência Artificial para a colheita totalmente autônoma de morangos em campo aberto. Este robô inovador demonstra de forma impressionante como a inteligência artificial e a robótica podem trabalhar juntas para revolucionar os processos agrícolas.

O SHIVAA foi projetado especificamente para uso em campos abertos, onde o plantio natural de morangos resulta em um produto final ecologicamente correto. Posicionado na borda do campo, o robô utiliza uma câmera 3D para reconhecer autonomamente a estrutura do terreno e navegar até a primeira fileira de plantas. Lá, câmeras adicionais, que também processam luz invisível, identificam a posição e o grau de maturação dos morangos.

O processo de colheita em si é notavelmente preciso: duas garras colhem os morangos maduros das plantas sob o robô. Como um humano, os dedos da garra envolvem o morango e o destacam da planta com um movimento de torção. O braço do robô, juntamente com a garra, move-se rapidamente para a caixa acima e coloca o morango dentro.

Os dados de desempenho do SHIVAA são bastante impressionantes: o robô consegue colher aproximadamente 15 quilos de frutas por hora e é capaz de operar continuamente por pelo menos oito horas. Essa capacidade o torna um recurso valioso para fazendas que enfrentam o aumento dos custos de mão de obra e a escassez de trabalhadores.

Uma vantagem particular do SHIVAA é sua capacidade de trabalhar à noite. A iluminação artificial constante cria condições ainda mais favoráveis ​​para os algoritmos de processamento de imagem do robô. Além disso, o robô pode colher frutas ao lado de humanos, permitindo uma integração perfeita em um ambiente de produção.

O sistema está sendo desenvolvido em cooperação com a Universidade de Ciências Aplicadas de Hamburgo e está sendo testado na fazenda de morangos Glantz, em Hohen Wieschendorf, Mecklemburgo-Pomerânia Ocidental. Jan van Leeuwen, gerente da fazenda Glantz, está satisfeito em participar do projeto, dada a crescente pressão econômica, já que os custos com mão de obra representam cerca de 60% dos custos de produção.

Segundo o gerente de projeto Heiner Peters, ainda são necessários vários anos de desenvolvimento antes que o robô possa ser produzido em massa. A implantação em larga escala nos campos pode levar até sete anos. No entanto, o SHIVAA não é o primeiro robô totalmente autônomo desenvolvido para auxiliar na colheita de morangos. O que o diferencia de sistemas similares, que operam principalmente em estufas, é seu design específico para o cultivo em campo aberto.

No futuro, a tecnologia também poderá ser aplicada à colheita de outros tipos de frutas. Peters espera que os robôs reduzam os custos de produção a tal ponto que os morangos voltem a ser oferecidos a preços mais baixos nos supermercados, permitindo que as fazendas nacionais concorram com as importações por meio de uma produção mais eficiente.

Segundo os desenvolvedores, a tecnologia não se destina a substituir os trabalhadores humanos, mas sim a apoiar e aliviar sua carga de trabalho. As fazendas poderiam usar os robôs para evitar perdas nas colheitas e manter a qualidade das frutas.

De que forma a robótica colaborativa altera a cooperação entre humanos e máquinas?

A robótica colaborativa, também conhecida como cobots, representa uma mudança paradigmática na forma como humanos e robôs trabalham juntos. Ao contrário dos robôs industriais tradicionais, que precisam operar atrás de barreiras de segurança, os robôs colaborativos são projetados especificamente para interagir de forma segura e eficaz com humanos em um ambiente de trabalho compartilhado.

Existem diferentes níveis de interação humano-robô, que variam da automação completa à verdadeira colaboração. Na automação completa, humanos e robôs trabalham em áreas separadas, delimitadas espacialmente por uma cerca de segurança. Na coexistência, essa cerca de segurança é removida, mas humanos e robôs continuam trabalhando separadamente em suas respectivas áreas.

No trabalho cooperativo, humanos e robôs compartilham um espaço de trabalho comum e trabalham sequencialmente, um após o outro, mas geralmente não se tocam. O nível mais alto é a colaboração humano-robô, onde o contato entre humanos e robôs é possível e, às vezes, explicitamente necessário, já que ambos normalmente trabalham juntos simultaneamente.

Os cobots utilizam sensores, câmeras e inteligência artificial para controlar seus movimentos e garantir que não causem ferimentos às pessoas. Eles podem auxiliar na execução de tarefas repetitivas, cansativas e de precisão, permitindo que os funcionários humanos se concentrem em atividades mais complexas e criativas. Essencialmente, os cobots podem assumir diversas funções, como agarrar, levantar e posicionar peças, realizar montagens, além de soldar, colar, furar, fresar, esmerilhar e polir.

Um exemplo particularmente interessante de aplicação prática pode ser encontrado no Grupo LAT, uma empresa atuante em todos os aspectos da infraestrutura ferroviária, desde tecnologia de segurança até fornecimento de energia para ferrovias e serviços de transporte público. A empresa utiliza um robô cão equipado com sensores, chamado Spot, que identifica autonomamente cabos danificados, por exemplo, em túneis de metrô. Com o uso generalizado, isso poderia gerar uma economia de mais de € 500 milhões por ano.

As áreas de aplicação da robótica colaborativa irão expandir-se consideravelmente nos próximos anos. Felix Strohmeier, que dirige o grupo de pesquisa "Internet das Coisas" da Salzburg Research, está convencido de que os robôs colaborativos também serão utilizados fora das fábricas nos próximos dez anos: "Estarão presentes em obras de construção e em outras áreas de aplicação. Na manutenção de estradas e na agricultura, já existem produtos que trabalham de forma colaborativa ou, pelo menos, que se deslocam automaticamente."

O projeto CONCERT está desenvolvendo um novo tipo de robô colaborativo capaz de trabalhar com segurança ao lado de trabalhadores humanos. Esses robôs possuirão maior robustez do que os humanos, capacidades autônomas e inteligência colaborativa. A colaboração entre robô e usuário será facilitada por meio de interfaces modernas e ferramentas interativas.

Os robôs CONCERT serão capazes de coletar informações do ambiente e executar instruções de nível superior, por exemplo, para tarefas controladas remotamente, adaptando-se autonomamente ao entorno. A teleoperação desempenhará um papel particularmente importante na execução de tarefas de construção de alto risco, como a aplicação de produtos químicos, garantindo a segurança do operador.

Tradicionalmente, os robôs têm sido vistos como substitutos para trabalhadores humanos. No entanto, os cobots adotam uma abordagem diferente, focando na colaboração. Esses robôs são projetados para trabalhar ao lado de humanos, auxiliando-os em tarefas e processos onde as habilidades humanas são insubstituíveis.

A integração de robôs está mudando significativamente a dinâmica do ambiente de trabalho. Em vez de substituir trabalhadores humanos, os robôs colaborativos (cobots) estão assumindo tarefas repetitivas e perigosas, permitindo que os funcionários se concentrem em trabalhos mais complexos que exigem criatividade, empatia e tomada de decisões. Isso abre caminho para a redefinição de funções e para uma transição para um trabalho mais orientado a valores.

Uma das vantagens mais significativas da colaboração entre humanos e robôs é o aumento da eficiência geral. Os cobots são programados para executar tarefas com precisão e rapidez, acelerando os processos de produção. Isso permite que os humanos se concentrem em tarefas que exigem criatividade e inteligência humana, aumentando assim a produtividade geral da equipe.

O objetivo da colaboração entre humanos e robôs é combinar as capacidades humanas – destreza, flexibilidade e adaptabilidade – com as capacidades dos robôs – potência e resistência – para criar processos que sejam simultaneamente flexíveis e produtivos. Para garantir a segurança, os robôs colaborativos são equipados com sensores internos que detectam colisões, param o robô e, assim, eliminam os riscos para os humanos.

Embora a automação e a inteligência artificial continuem a avançar, o toque humano permanece um recurso valioso. Os robôs colaborativos não conseguem competir com a empatia, a inteligência emocional e a intuição humana, que são cruciais em certas profissões. A interação entre as qualidades humanas e as capacidades robóticas cria um ambiente de trabalho sinérgico que combina o melhor dos dois mundos.

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Qual o papel da inteligência artificial nos sistemas robóticos modernos?

A inteligência artificial tornou-se um componente indispensável dos sistemas robóticos modernos, revolucionando a forma como os robôs aprendem, tomam decisões e interagem com o ambiente. O uso de tecnologias de IA na robótica está em constante crescimento, abrindo possibilidades totalmente novas para máquinas autônomas e inteligentes.

A aprendizagem de máquina é uma das tecnologias de IA mais importantes na robótica. Um robô aprende a reconhecer padrões e fazer previsões com base em dados e experiência. Algoritmos como aprendizagem supervisionada, aprendizagem não supervisionada e aprendizagem por reforço permitem que os robôs reconheçam objetos, compreendam a fala e imitem movimentos humanos.

Particularmente impressionante é o desenvolvimento da IA ​​generativa, que permite aos robôs aprenderem por meio de treinamento e criarem algo novo a partir desse aprendizado. Os fabricantes de robôs estão desenvolvendo interfaces baseadas em IA generativa para tornar a programação de robôs mais intuitiva: os usuários programam com linguagem natural em vez de código. Isso elimina a necessidade de os trabalhadores possuírem habilidades de programação especializadas para selecionar e personalizar as ações desejadas do robô.

Outro exemplo é a IA preditiva, que analisa dados de desempenho de robôs para determinar a condição futura dos equipamentos. A manutenção preditiva permite que os fabricantes economizem com custos de inatividade de máquinas. Na indústria de autopeças, estima-se que cada hora de inatividade não planejada custe US$ 1,3 milhão.

Redes neurais são modelos de IA baseados na estrutura e função do cérebro humano. Elas consistem em neurônios artificiais interconectados e podem resolver tarefas complexas de reconhecimento de padrões. Redes neurais são usadas em robôs para aprimorar a percepção visual, o processamento da fala e a tomada de decisões.

A visão computacional é outra tecnologia crucial de IA que permite aos robôs interpretar e compreender informações visuais de imagens ou vídeos. Usando algoritmos de IA, os robôs podem reconhecer, rastrear e interpretar objetos, rostos, gestos e outras características visuais. Isso lhes permite navegar em seu ambiente, executar tarefas e interagir com objetos e pessoas.

O Instituto de Tecnologia de Karlsruhe, em conjunto com parceiros, desenvolveu métodos inovadores para aprendizagem colaborativa, permitindo que robôs de diferentes empresas em locais distintos aprendam uns com os outros. Através da chamada aprendizagem federada, dados de treinamento de múltiplas estações, fábricas ou mesmo empresas podem ser utilizados sem exigir que os participantes divulguem dados confidenciais da empresa.

Para o treinamento do projeto FLAIROP, não houve troca de dados como imagens ou pontos de preensão; em vez disso, apenas os parâmetros locais das redes neurais — conhecimento altamente abstrato — foram transferidos para um servidor central. Lá, os pesos de todas as estações foram coletados e combinados usando diversos algoritmos. A versão aprimorada foi então implantada de volta nas estações e treinada novamente com os dados locais.

O desenvolvimento da IA ​​física representa outro marco importante. Fabricantes de robôs e chips, como a Nvidia, estão investindo no desenvolvimento de hardware e software especializados que simulam ambientes do mundo real, permitindo que os robôs se auto-treinem nesses ambientes virtuais. A experiência adquirida dessa forma substitui a programação tradicional.

A IA analítica permite o processamento e a análise de grandes quantidades de dados coletados por sensores de robôs. Isso ajuda a reagir a situações imprevistas ou a mudanças nas condições em espaços públicos ou durante a produção. Robôs equipados com sistemas de processamento de imagem analisam suas etapas de trabalho para reconhecer padrões e otimizar fluxos de trabalho.

O Processamento de Linguagem Natural (PLN) permite que robôs compreendam, interpretem e respondam à linguagem natural. Modelos de IA são usados ​​para analisar a entrada de voz do usuário, responder a perguntas, conduzir diálogos e gerar texto. O PLN possibilita a interação com robôs por meio da linguagem falada ou escrita.

O aprendizado por reforço é uma forma de aprendizado de máquina na qual um robô é recompensado positivamente por executar uma ação específica e penalizado negativamente por executar uma ação indesejável. O robô aprende por meio de tentativa e erro a escolher as ações ideais em situações específicas, treinando assim movimentos complexos ou navegação em ambientes dinâmicos.

Os algoritmos de aprendizado de máquina também podem ser usados ​​para analisar dados de múltiplos robôs operando simultaneamente e para otimizar processos com base nessa análise. De modo geral, quanto mais dados um algoritmo de aprendizado de máquina recebe, melhor é seu desempenho.

Como está se desenvolvendo o mercado de robôs móveis autônomos?

O mercado de robôs móveis autônomos está atualmente experimentando um crescimento excepcional e é considerado um dos setores mais dinâmicos da indústria da robótica. O tamanho do mercado global de AMR foi estimado em US$ 2,8 bilhões em 2024 e projeta-se que cresça a uma taxa composta de crescimento anual (CAGR) de 17,6% de 2025 a 2034.

O forte crescimento do comércio eletrônico e do varejo omnichannel impulsionou significativamente o uso de sistemas automatizados de armazenamento e recuperação (AS/RS) para triagem, transporte, montagem e gestão de estoque. De acordo com a Administração de Comércio Internacional, o mercado global de comércio eletrônico B2C deverá atingir US$ 5,5 trilhões até 2027, representando uma taxa de crescimento anual composta (CAGR) de 14,4%. Esse aumento impulsiona diretamente a demanda por sistemas AS/RS em armazenagem e logística.

A navegação autônoma permite máxima flexibilidade no planejamento e mapeamento de rotas em robôs móveis. Utilizando o gerenciador de frota, as empresas podem monitorar o transporte autônomo de materiais e analisar os dados de produção coletados. Os sistemas AMR estão disponíveis em uma ampla variedade de configurações, como transportadores de carrinhos, versões para salas limpas, modelos ESD e com superestruturas e sistemas suplementares personalizados.

O robô é utilizado na fabricação de eletrônicos, fábricas, centros de logística, indústria automotiva, indústria farmacêutica e tecnologia médica. Na Automatica 2025, a Omron apresentou o novo robô móvel “OL-450S”, um robô móvel autônomo projetado especificamente para o transporte de carrinhos e racks. Sua função de elevação integrada permite um fluxo de materiais flexível sem a necessidade de modificações na infraestrutura existente.

A Node Robotics apresenta o Node.OS, uma plataforma de software inteligente que permite que robôs móveis autônomos e sistemas de transporte sem motorista trabalhem juntos de forma eficiente e colaborativa. A plataforma oferece localização e navegação precisas, planejamento inteligente de rotas e gerenciamento de frota escalável, além de se integrar perfeitamente aos sistemas de automação existentes.

Graças à sua arquitetura independente de hardware, o software permite a integração flexível de diferentes modelos de robôs e sistemas de sensores. O novo Gerenciador de Tráfego otimiza a eficiência, a coordenação e a utilização de frotas de robôs, garantindo um fluxo de materiais mais fluido em ambientes industriais complexos.

A DS Automotion apresenta Amy, um robô móvel autônomo compacto e econômico, ideal para o transporte de pequenas cargas de até 25 kg, que se destaca pela facilidade de uso e alta flexibilidade. Graças a um conceito de transferência com mesa elevatória ativa, as fontes e os destinos podem ser implementados como estações passivas, facilitando a implementação e a escalabilidade, mesmo em sistemas já existentes.

O futuro da tecnologia AMR será significativamente moldado pelos avanços contínuos em inteligência artificial para melhorar a navegação, o reconhecimento de objetos e a tomada de decisões. Tecnologias de sensores aprimoradas, incluindo sistemas LiDAR mais sofisticados e câmeras 3D, permitirão que os AMRs obtenham uma compreensão mais abrangente e precisa do ambiente ao seu redor.

Os avanços contínuos na tecnologia de baterias resultarão em tempos de operação mais longos e capacidades de carregamento mais rápidas, melhorando assim a praticidade e a eficiência das implantações de robôs móveis autônomos (AMRs). A crescente adoção de softwares de gestão de frotas e plataformas em nuvem possibilitará melhor coordenação, monitoramento e otimização de operações de AMRs em larga escala.

O surgimento de robôs colaborativos móveis, que combinam a mobilidade dos robôs móveis autônomos (AMRs) com as capacidades colaborativas dos robôs colaborativos, deverá abrir novas aplicações em áreas como a produção de eletrônica e baterias. Amy, da DS Automotion, pode operar de forma totalmente autônoma ou seguir uma rota virtual, evitando obstáculos inesperados, se necessário.

O mercado global de robôs móveis autônomos (AMRs) está experimentando um crescimento acelerado. As estimativas atuais indicam que o mercado já terá atingido dimensões consideráveis ​​até 2024 e continuará a crescer exponencialmente nos próximos anos. Os fabricantes de robôs móveis autônomos precisam desenvolver AMRs sofisticados projetados para armazenagem no comércio eletrônico, especificamente para triagem, transporte e gerenciamento de estoque.

Que impacto terá a robótica no mercado de trabalho?

O impacto da robótica no mercado de trabalho é mais complexo do que se supunha inicialmente e difere consideravelmente das previsões pessimistas que prevaleciam há alguns anos. Um estudo abrangente realizado por pesquisadores do Instituto de Pesquisa do Emprego, da Universidade de Mannheim e da Universidade de Düsseldorf mostra que, embora 275.000 empregos na indústria alemã tenham sido perdidos entre 1994 e 2014 devido ao uso de robôs, isso não se deveu a demissões, mas sim à menor contratação de jovens.

Ao mesmo tempo, um número semelhante de novos empregos foi criado no setor de serviços, de modo que, no geral, o número de empregos praticamente não mudou. Isso contrasta fortemente com os EUA, onde os trabalhadores da indústria perderam seus empregos em massa devido à automação, embora a economia alemã utilize significativamente mais robôs do que a indústria americana, em relação ao número de funcionários.

Os sindicatos na Alemanha desempenham um papel crucial nesse contexto. Eles conseguiram preservar empregos na indústria, mas, ao mesmo tempo, tiveram pouca influência para garantir salários mais altos para os trabalhadores menos qualificados. Uma grande parcela dos trabalhadores ganha menos devido à automação. Os mais afetados são os trabalhadores com qualificação média, como os operários especializados, cujos trabalhos envolvem o uso extensivo de robôs.

Os principais beneficiários são indivíduos altamente qualificados e as empresas que conseguiram traduzir o aumento da produtividade em maiores lucros. Essa constatação é confirmada pelo Centro de Pesquisa Econômica Europeia em Mannheim, que descobriu, em um estudo, que embora o uso de tecnologias de automação geralmente leve à perda de empregos, novos postos de trabalho são criados simultaneamente para compensar as vagas perdidas.

Pesquisadores do ZEW (Centro Europeu de Pesquisa Econômica) concluíram que a automação será responsável por 560 mil novos empregos entre 2016 e 2021. Os setores de energia e abastecimento de água serão os mais beneficiados, com um crescimento de 3,3% no número de vagas. As indústrias eletrônica e automotiva também apresentam desenvolvimentos positivos, com crescimento de 3,2%. Em outros setores da indústria de transformação, o aumento estimado de empregos é ainda maior, chegando a 4%.

A situação é crítica, no entanto, no setor da construção civil, onde se prevê a perda de aproximadamente 4,9% dos empregos. Os setores da educação, saúde e assistência social também podem perder trabalhadores devido à automação. Apesar disso, o saldo geral é positivo, uma vez que o número de novos empregos criados supera o de empregos perdidos.

Um dos principais fatores que impulsionam a automação é a escassez de mão de obra qualificada. Em uma pesquisa realizada pela Automatica Trendindex, 75% dos entrevistados acreditam que a robótica oferecerá uma solução. A grande maioria dos trabalhadores na Alemanha acredita que os robôs nas fábricas garantirão a competitividade do país. Cerca de três quartos dos entrevistados esperam que os robôs ajudem a fortalecer a competitividade e a manter a produção industrial na Alemanha.

O índice de tendências mostra índices de aprovação particularmente altos em relação à questão de se a robótica e a automação irão melhorar o futuro do trabalho: a grande maioria deseja delegar tarefas sujas, tediosas e perigosas na fábrica a robôs. 85% acreditam que os robôs reduzirão o risco de lesões durante atividades perigosas e 84% veem os robôs como uma solução importante para o manuseio de materiais críticos.

Na indústria manufatureira, inúmeros empregos já foram substituídos por robôs, mas isso também levou à criação de novos postos de trabalho em áreas como programação e manutenção de robôs. Robôs e inteligência artificial também estão sendo usados ​​com cada vez mais frequência em outros setores, como o varejo e a saúde.

No futuro, a colaboração entre humanos e máquinas se tornará cada vez mais importante. Embora certas tarefas sejam assumidas por máquinas, outras atividades ainda precisarão ser realizadas por humanos. Em vez de substituir os trabalhadores humanos, os robôs assumirão tarefas repetitivas e perigosas, permitindo que os funcionários se concentrem em tarefas mais complexas que exigem criatividade, empatia e tomada de decisões.

Terry Gregory, do Instituto IZA de Economia do Trabalho, não acredita que os robôs substituirão completamente os humanos em muitas profissões. Ele argumenta que os computadores criam mais empregos do que destroem. No entanto, todos concordam em um ponto: o trabalho mudará. Alguns empregos desaparecerão, os robôs se tornarão colegas e podemos esquecer a ideia de ficar sentados na mesma mesa por quarenta anos.

O Instituto de Pesquisa do Emprego presume que o número de novos empregos criados será igual ao número de empregos perdidos. Especialistas do Instituto de Pesquisa Econômica de Colônia preveem que não precisamos temer os robôs. Eles não vão roubar todos os nossos empregos.

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Como os robôs contribuem para a sustentabilidade e a proteção ambiental?

Os robôs desempenham um papel cada vez mais importante na promoção da sustentabilidade e da proteção ambiental, com capacidades que vão muito além da concepção tradicional de máquinas industriais. Os robôs móveis são inerentemente sustentáveis ​​e oferecem soluções ecológicas que estão revolucionando os processos operacionais.

Uma das principais razões pelas quais os robôs podem tornar a produção mais sustentável é a sua capacidade de reduzir os custos de energia. Os robôs industriais modernos aceleram e otimizam os processos de fabricação, resultando em um aumento significativo da eficiência energética. Como os robôs operam continuamente e frequentemente realizam múltiplas tarefas simultaneamente, e não necessitam de iluminação, aquecimento ou monitoramento constante, eles economizam ainda mais energia.

Os robôs móveis são projetados para otimizar o consumo de energia, geralmente utilizando baterias recarregáveis ​​e algoritmos de movimento eficientes. Comparados ao trabalho manual tradicional ou a sistemas de automação fixos, eles consomem menos energia e, portanto, contribuem para a redução das emissões de CO2.

Ao automatizar tarefas como o transporte e manuseio de materiais, os robôs móveis otimizam a utilização de recursos. Eles simplificam processos, minimizam o desperdício e reduzem a necessidade de materiais excedentes, contribuindo assim para a conservação geral de recursos. Outro argumento convincente para o uso sustentável de robôs é a redução do consumo de materiais e do desperdício na produção.

Os robôs industriais operam com a mais alta precisão, reduzindo a taxa de erros. Além disso, o uso da tecnologia robótica moderna permite um planejamento de materiais otimizado, reduzindo significativamente o desperdício de produção. Isso significa que menos materiais como adesivos ou tintas são desperdiçados.

Os robôs móveis operam silenciosamente e emitem poluentes mínimos, tornando-os alternativas ecologicamente corretas às máquinas industriais convencionais. Seus sistemas de acionamento elétrico produzem menos emissões, contribuindo assim para a redução da poluição sonora e do ar em ambientes industriais.

A Federação Internacional de Robótica discutiu como os robôs podem ajudar a alcançar treze dos 17 Objetivos de Desenvolvimento Sustentável da ONU. Para o ODS 7, acesso a energia acessível, confiável e sustentável, as tecnologias verdes podem ser produzidas em massa utilizando robôs industriais. Eles oferecem a precisão necessária e garantem o uso otimizado de recursos.

Os robôs são utilizados, por exemplo, na indústria solar, na fabricação de baterias e até mesmo no desmantelamento de usinas nucleares. Em consonância com o ODS 9, o desenvolvimento de infraestrutura resiliente e a promoção da industrialização sustentável, robôs usados ​​ou alugados representam uma porta de entrada economicamente viável para a automação. Além disso, a reutilização de robôs é ecologicamente correta.

Os robôs também aumentam a eficiência da produção, resultando em menos desperdício, o que, por sua vez, é mais sustentável. No entanto, os Objetivos de Desenvolvimento Sustentável da ONU também abordam a saúde humana – os robôs podem realizar tarefas perigosas ou extenuantes, enquanto nós realizamos atividades de maior valor agregado que exigem habilidades humanas, como a criatividade.

Em relação ao ODS 12, padrões de consumo e produção sustentáveis, vale destacar que os robôs, graças à sua alta precisão e repetibilidade, garantem processos estáveis ​​com o mínimo de desperdício. Isso também leva a um menor consumo de energia, especialmente porque cada vez mais tecnologias de economia de energia estão sendo integradas aos robôs.

A KUKA trabalha continuamente em soluções para reduzir o consumo de energia de seus robôs. Um design de produto otimizado e robusto é um foco essencial no desenvolvimento de novos produtos. Ao reduzir o consumo de energia dos robôs, as emissões de CO₂ durante a produção são reduzidas, assim como os custos operacionais.

Os robôs também desempenham um papel importante na promoção de energias renováveis, na gestão de resíduos e no monitoramento ambiental. Na agricultura, permitem irrigação e fertilização precisas, reduzindo o consumo de recursos e minimizando o impacto ambiental. Podem ser utilizados na gestão de resíduos para automatizar os processos de reciclagem e promover uma economia circular.

Os robôs também prestam serviços valiosos no monitoramento ambiental e no auxílio em desastres, explorando ambientes perigosos e coletando dados vitais. As soluções de automação sustentável consideram todo o ciclo de vida de produtos e sistemas, desde o projeto e a fabricação até a operação e o descarte.

A eficiência energética dos próprios robôs também está sendo continuamente aprimorada, e diversas medidas estão sendo implementadas para reduzir ainda mais o consumo de eletricidade. De modo geral, fica evidente que a robótica pode ser fundamental para a reciclagem de materiais, a eficiência no uso de recursos e a implementação dos Objetivos de Desenvolvimento Sustentável da ONU.

Quais são as normas e padrões de segurança aplicáveis ​​aos sistemas robóticos modernos?

A segurança na robótica é garantida por um sistema complexo de normas e padrões que são continuamente adaptados aos desenvolvimentos tecnológicos. A série de normas EN ISO 10218, "Robótica – Requisitos de segurança", constitui a base para requisitos de segurança aplicáveis ​​na prática.

As novas edições ISO 10218-1:2025 e ISO 10218-2:2025 foram publicadas em fevereiro de 2025 e substituem as versões anteriores de 2011. Essas normas definem os requisitos de segurança para robôs industriais na Parte 1 e para sistemas robóticos, aplicações robóticas e a integração de células robóticas na Parte 2. A ISO 10218-1 trata o robô como uma máquina incompleta e diz respeito principalmente a fabricantes de robôs industriais e cobots.

A segunda parte, 10218-2, abrange máquinas e sistemas completos com robôs integrados e é relevante para qualquer pessoa que integre robôs industriais em uma solução completa, como fabricantes de máquinas ou integradores de sistemas. Ambas as partes, como normas harmonizadas, fornecem uma presunção de conformidade com os requisitos essenciais de saúde e segurança da Diretiva de Máquinas 2006/42/CE.

A revisão da norma EN ISO 10218 está em andamento há quase cinco anos, com o importante objetivo de manter seu status de norma harmonizada. Isso é muito importante para a UE, embora não seja estritamente necessário para dois terços do mundo. Mesmo assim, todos os fabricantes de robôs e muitos integradores desejam manter esse status.

Uma atualização e adaptação eram definitivamente necessárias e previsíveis, visto que o uso de robôs industriais quase dobrou desde 2012: hoje, cerca de 3,5 milhões estão em operação. Nos últimos anos, surgiram novas exigências de mercado relacionadas à cibersegurança e à robótica colaborativa.

As ameaças atuais e questões relacionadas, como a Lei de Cibersegurança da UE, bem como a posição do governo dos EUA sobre infraestrutura crítica, estão impactando a ISO 10218-1. A ameaça de um ataque cibernético é um fator no desenvolvimento da norma.

Para a colaboração entre humanos e robôs, quatro princípios fundamentais de segurança são descritos detalhadamente nas normas EN ISO 10218 Partes 1 e 2, bem como na ISO/TS 15066 “Robôs e dispositivos robóticos – Robôs colaborativos”. Em todos os casos de colaboração entre humanos e robôs, os riscos para os humanos devem ser eliminados por meio de medidas de segurança.

Para garantir que a segurança humana não seja posta em risco em caso de falha do sistema, é necessário que as medidas de controle para o cumprimento dos valores limite sejam implementadas utilizando tecnologia segura. O termo "tecnologia segura" é descrito na norma EN ISO 13849-1 por meio de categorias e níveis de desempenho, que devem ser aplicados a todos os componentes relacionados à segurança.

Na norma de segurança para robôs EN ISO 10218-1, a categoria para as funções de segurança do controlador do robô é definida como “3” e o nível de desempenho como “d”, a menos que a avaliação de riscos indique um valor superior ou inferior. Com base na avaliação de riscos, são determinados os requisitos de segurança e saúde aplicáveis ​​e são tomadas as medidas apropriadas.

A Diretiva de Máquinas 2006/42/CE do Parlamento Europeu estabelece um nível uniforme de proteção em matéria de segurança e saúde para máquinas colocadas no mercado dentro do Espaço Económico Europeu. Cada Estado-Membro da UE deve transpor a Diretiva de Máquinas para a legislação nacional. Na Alemanha, isto é feito através da Lei de Segurança dos Produtos.

Como as normas harmonizadas europeias são frequentemente baseadas em normas internacionais da ISO ou da IEC, ou são adaptações diretas destas, a adesão a essas normas tanto no projeto de robôs quanto no projeto de aplicações tem a vantagem de permitir a oferta de soluções compatíveis mesmo fora das fronteiras da Europa.

Ao iniciar na área da robótica, é importante familiarizar-se com as normas e regulamentações relevantes que visam prevenir acidentes de trabalho na operação de robôs e sistemas robóticos. Exemplos incluem a ISO 10218 Partes 1 e 2, a norma central de segurança para robôs industriais, e a ISO/TS 15066.

Segundo o Instituto Alemão de Seguro Social contra Acidentes de Trabalho para as Indústrias de Madeira e Metal (BGHM), mais de três quartos de todos os acidentes de trabalho graves envolvendo robôs industriais ocorrem, por exemplo, durante a resolução de problemas. Esses acidentes geralmente são precedidos por uma interrupção na produção, como peças emperradas ou sensores sujos. Os funcionários às vezes tentam entrar na zona de perigo antes que o sistema tenha sido desligado corretamente para resolver o problema.

Entretanto, sistemas de câmeras de alto desempenho que podem limitar os movimentos dos robôs criam espaços de trabalho seguros, protegendo os funcionários de acidentes em momentos cruciais. Além disso, a tecnologia de segurança dos sistemas robóticos está em constante aprimoramento. O diagnóstico remoto já está sendo utilizado com sucesso.

As normas e regulamentações são constantemente adaptadas às tecnologias em constante evolução. Para garantir a operação segura, os robôs colaborativos são equipados com sensores internos que detectam colisões, param o robô e, assim, eliminam os riscos para os humanos. Este é um pré-requisito para que os robôs possam sair de suas estruturas e trabalhar diretamente ao lado de humanos sem barreiras de segurança.

Quais tendências futuras moldarão o desenvolvimento da robótica até 2030?

A indústria da robótica está passando por uma transformação revolucionária, moldada por diversas tendências-chave até 2030. O mercado global de robótica deverá crescer mais de 20% ao ano até 2030, atingindo um volume superior a US$ 180 bilhões. Esse crescimento é impulsionado pelos avanços na inteligência artificial e sua integração às tecnologias robóticas.

A Federação Internacional de Robótica identificou cinco tendências-chave para 2025 que moldarão os próximos anos: inteligência artificial, robôs humanoides, sustentabilidade, novas áreas de negócios e o combate à escassez de mão de obra. O valor de mercado dos robôs industriais instalados atingiu um recorde histórico de US$ 16,5 bilhões em todo o mundo.

A inteligência artificial está evoluindo em três dimensões: física, analítica e generativa. Espera-se que a tecnologia de simulação baseada em IA para robôs se torne predominante tanto em ambientes industriais típicos quanto em aplicações de robótica de serviços. Fabricantes de robôs e chips estão investindo no desenvolvimento de hardware e software especializados que simulam ambientes do mundo real, permitindo que os robôs se auto-treinem nesses ambientes virtuais.

Esses projetos de IA generativa visam criar um "momento ChatGPT" para a robótica, ou seja, uma "IA física". A IA analítica permite o processamento e a análise de grandes quantidades de dados coletados por sensores de robôs. Isso ajuda a reagir a situações imprevistas ou condições em constante mudança.

Robôs humanoides estão atraindo considerável atenção da mídia e têm o objetivo de se tornarem ferramentas multifuncionais, capazes de carregar máquinas de lavar louça de forma independente e trabalhar em outras áreas das linhas de montagem. Especialistas preveem que mais de 4 bilhões de robôs estarão em uso no mundo todo até 2050, em comparação com 350 milhões em 2024.

Os segmentos de maior crescimento estão nos robôs humanoides, de assistência e de entrega. Os robôs humanoides, em particular, prometem um grande potencial, já que sua forma semelhante à humana e sua mobilidade os tornam versáteis. Os fabricantes industriais estão se concentrando em humanoides projetados especificamente para tarefas industriais.

A sustentabilidade está se tornando um fator cada vez mais importante no desenvolvimento da robótica. Os robôs podem ajudar a alcançar treze dos 17 Objetivos de Desenvolvimento Sustentável da ONU. Eles contribuem para a redução do consumo de energia, do desperdício de materiais e das emissões.

Novas oportunidades de negócios estão surgindo devido às mudanças nas preferências do consumidor e às tendências sociais, o que acelera a necessidade de soluções robóticas avançadas. A demanda do consumidor por entregas mais rápidas de produtos personalizados levará a uma expansão das capacidades robóticas em aplicações de customização na manufatura e logística.

É amplamente conhecido que existe uma escassez de mão de obra qualificada, especialmente nos principais países industrializados. Os robôs podem desempenhar um papel importante nesse contexto, assumindo tarefas para as quais não há trabalhadores humanos suficientes disponíveis. 75% dos entrevistados na Alemanha acreditam que a robótica oferecerá uma solução para a escassez de mão de obra qualificada.

Prevê-se que o mercado global de robôs de serviço cresça de US$ 26,35 bilhões em 2025 para US$ 90,09 bilhões em 2032. Espera-se que o segmento industrial e comercial consolide sua dominância e apresente um crescimento significativo durante o período de previsão.

A Indústria 5.0 dá maior ênfase à colaboração entre humanos e máquinas. Robôs colaborativos, que interagem de perto com humanos em ambientes de produção, são um elemento-chave dessa nova revolução. Os avanços na inteligência artificial tornaram os cobots mais poderosos e versáteis.

O foco está na otimização dos sistemas da Indústria 4.0 e na integração mais eficiente de dados ao longo de toda a cadeia de suprimentos. Empresas que utilizam softwares modernos de manutenção podem tornar seus processos de produção ainda mais sustentáveis ​​e flexíveis.

Prevê-se que o mercado global de robôs móveis autônomos cresça a uma taxa composta de crescimento anual (CAGR) de 17,6% entre 2025 e 2034. O surgimento de robôs colaborativos móveis (cobots), que combinam a mobilidade dos robôs móveis autônomos com as capacidades colaborativas dos cobots, abrirá novas aplicações em áreas como eletrônica e produção de baterias.

As projeções indicam que as vendas de robôs industriais e de logística atingirão cerca de US$ 80 bilhões até 2030, enquanto a participação de mercado dos robôs de serviços profissionais deverá chegar a US$ 170 bilhões. Esse crescimento está sendo acelerado pela mudança nas preferências do consumidor e pelas tendências sociais que impulsionam a demanda por soluções robóticas avançadas.

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