ZTOP+ZUMO

Por dentro do grupo OCTO da Autodesk

[ZTOP na Autodesk 2017] Visitamos com exclusividade o Office of the CTO da Autodesk em San Francisco, um grupo de pesquisa que explora o futuro da arte de fazer coisas.

Em 2016 aproveitamos que estávamos de boa em São Francisco antes de ir cobrir IDF 2016 para aceitar m convite da Autodesk para conhecer o Pier 9 Workshop, um incrível espaço de pesquisa e experimentação criado para levar ao limite tanto os produtos da casa quanto a criatividade das pessoas revolucionando assim a maneira como elas criam e fazem coisas hoje e farão no futuro:

De fato, essa visita foi tão bacana e produtiva que a Autodesk renovou o convite no melhor estilo “então… quando você estiver por lá de boa de novo, nos avise para que a gente possa agendar outras coisas” e foi exatamente que fizemos no fim do ano passado (thanks Pri, thanks Kelli, thanks Alexandra!)

Só que desta vez não fizemos mais uma visita ao Workshop e sim fomos ainda mais para fundo na infraestrutura Pier 9 (no sentido mais exato da palavra)…

… para conhecer um espaço ainda mais reservado e exclusivo que costuma ficar fora do roteiro das visitas normais para o público em geral:

Trata-se do grupo OCTO, ou mais exatamente do Office of the CTO, um espaço que abriga um grupo de pesquisa formado de engenheiros e cientistas que exploram e criam novas tecnologias de design e de manufatura — algo que a Autodesk chama de “a arte de fazer coisas” — melhorando assim o seu papel na sociedade por meio de projetos e parcerias de alto nível com pesquisadores em universidades em todo o mundo.

E apesar do aspecto meio “intimidador” da sua entrada…

… e também da sua mascote, diga-se de passagem…

… esse grupo da Autodesk não tem nada a ver com aquela outra organização com polvo pintado na parede da sede…

… comandada um bando de tipinhos igualmente excêntricos:

Muito pelo contrário diga-se passagem… De fato, Scott Sheppard, gerente de programas do OCTO, já descreveu o seus colegas de trabalho da seguinte maneira:

Segundo a Autodesk, além do trocadilho óbvio (Office of the CTO = OCTOpus), esse mascote foi escolhido porque polvos são animais inteligentes, flexíveis na sua forma e comportamento, gostam de brincar e são muitos bons para aprender e costumam registrar esse conhecimento na forma de imagens — atributos por sinal encontrado em bons pesquisadores.

Mas voltando ao que nos interessa, como é de se esperar de um laboratório de pesquisas, o seu acesso é limitado apenas aos funcionários da empresa…

… e mesmo os visitantes e convidados só entram com autorização prévia. E isso sem falar que os droids da Classe III e IV-a nem podem chegar perto:

Quem nos recebeu para essa visita foi Heather Kerrick, Engenheira de Pesquisa Sênior do Grupo de Pesquisa Avançada e Inovação da Autodesk. Ela nos explicou que seu trabalho é de ficar de olho no futuro de curto (~5 anos) e longo prazo (~100 anos) para analisar e explorar qualquer coisa que possa impactar tanto os seus clientes quanto o próprio negócio da Autodesk.

Interessante observar que “prever o futuro” é uma das atribuições do CTO da Autodesk, de modo que o OCTO existe para auxiliá-lo nessa tarefa fazendo com que assim ele não precise alocar pessoas e recursos de outras áreas da empresa para tocar essa tarefa estratégica para a empresa.

Heater também explicou que esse conceito é importante para entender o atual momento do seu grupo, já que muitos (incluindo este ZTOP) já confundiram esse espaço com um laboratório de robótica, o que é —  e não é — verdade.

Isso porque o grupo OCTO está neste momento focado na chamada “colaboração entre homem e máquina” ou para ser mais exato, pesquisando maneiras mais seguras e intuitivas para trabalhar com robôs industriais e o impactos dos dispositivos conectados no futuro da maneira como as coisas são produzidas.

Com isso, ela quer explicar a grande presença de robôs industriais neste espaço, mas pode ser que daqui a alguns anos, eles possam estar pesquisando outras tecnologias consideradas mais estratégicas.

Note também que eles estão trabalhando apenas com robôs industriais de desenho convencional pois este é exatamente o tipo de equipamento utilizado nos dias de hoje pelas empresas de manufatura —  ou seja — por enquanto nada de robôs humanoides, computadores algorítmicos heuristicamente programados e coisas do tipo.

Se comparado com os 2,5 mil m² ocupados pelo Pier 9 Workshop, as instalações do grupo OCTO são bem mais modestas, formada apenas por um grande espaço multifuncional onde os experimentos são montados…

… e que é cercado por instalações diversas, sala de conferências e um espaço de escritório e área de descanso montado sobre um mezanino. Tudo simples, prático, funcional e com uma bela vista para a baia de São Francisco:

Hoje esse espaço multifuncional é habitado por três grandes robôs industrias de seis eixos que foram adquiridos no mercado. O maior deles é Ash (homenagem ao personagem sintético do filme Alien, o Oitavo Passageiro), um modelo IRB6620 fabricado pela suíça ABB …

… e dois modelos menores produzidos pela Kuka que, por serem “irmãos gêmeos”, receberam o nome de Fobos e Deimos:

Curiosamente o menor equipamento desse grupo é um par de modelos UR10 da Universal Robotics batizado de Bishop também em homenagem ao outro personagem sintético que apareceu no filme Aliens o Resgate.

Segundo Heather, apesar dos robôs industriais serem equipamentos super-sofisticados, eles são meio estúpidos no sentido de que eles somente fazem o que está na sua programação — digamos — mova o braço para o ponto A, feche a garra, gire, mova o braço para o ponto B, solte e por aí vai.

Assim, no geral, essas máquinas não têm a mínima idéia de onde estão e o que acontece ao seu redor. Isso faz com que o robô possa se envolver em acidentes, principalmente se algo (ou alguém) aparecer do nada entre o ponto A e B. Isso explica em parte porque muitos robôs industriais trabalhem isolados e, de preferência, com uma cerca ou grade em volta.

Isso faz com que seja seja muito difícil criar um ambiente de trabalho dinâmico e unificado onde pessoas e robôs possam trabalhar mais próximos uns dos outros, a não ser que o robô seja capaz de ficar de olho no que ele faz e também no seu colega humano do seu lado.

Assim uma das pesquisas conduzidas pelo seu grupo é o uso de câmeras de captura movimento (do mesmo tipo usado em Holywood em filmes como Avatar) para conectar o robô físico…

… com uma representação digital dele junto ao seu ambiente ao seu redor, incluindo outros objetos, ferramentas e até pessoas. Interessante notar que nesse estudo estão sendo utilizados diversos softwares da casa como o Autodesk Maya, Autodesk Dynamo e Autodesk MotionBuilder:

Com todas essas novas informações disponíveis é possível fazer diversas coisas simples como estimar distâncias, simular movimentos e até implementar alguns comportamentos bem mais complexos, como por exemplo o que fazer ao perceber a presença de algo novo ou desconhecido ao redor do robô? Ele deve parar o seu trabalho ou simplesmente desviar o movimento do seu  braço e continuar suas tarefas?

De fato, com o uso de novas tecnologias como realidade aumentada é possível também inserir o ser humano nesse ambiente, permitindo que ele interaja com o robô:

Heather comentou que muitas pessoas costumam ter receio do uso crescente de robôs tanto dentro quanto fora das empresas, achando que eles irão tomar os seus empregos. Mas o seu grupo e da opinião de que ainda existem diversas coisas que as pessoas e os robôs podem fazer juntos, que não poderia ser possível apenas por um ou por outro.

Mas para chegar nesse futuro é preciso começar hoje a desenvolver ferramentas como essas para começar a entender essa dinâmica de colaboração homem-máquina e, a partir disso, partir para as aplicações práticas.

Outra pesquisa também voltada para tornar os robôs industriais mais “inteligentes” (no sentido mais exato da palavra) é o uso de rotinas de inteligência artificial capazes de orientar o robô a fazer ajustes nos seus procedimentos para, por exemplo, não fazer um furo ou uma solda fora do lugar só porque a peça na linha de montagem está desalinhada.

Para atacar esse problema, o grupo OCTO montou uma webcam e uma garra no braço de Bishop para ensiná-lo a reconhecer bloquinhos de Lego por meio de técnicas de Aprendizado de Máquina (ou Machine Learning):

Essa tarefa é particularmente complicada, já que esses bloquinhos possuem diferentes cores, tamanhos e pode estar de pé, de lado ou do contrário, ou seja, o programa precisa ser capaz de identificar o bloco independentemente da sua orientação:

Uma vez aprendido a identificar tais objetos, é possível passar para uma segunda fase que é usar esse conhecimento para fazer uma montagem, localizando a peça desejada e colocando-a no local desejado:

Esse processo permitirá que, no futuro um robô seja capaz de montar alguns tipos objetos que ele não foi especificamente programado para tal. Fora isso, ao contrário dos dias de hoje em que as as peças usadas para uma montagem precisam estar num local pré-determinado para que o robô saiba onde pegá-la. No modo inteligente, ele seria capaz de localizar e pegar a peça em qualquer posição.

E como os robôs aprendem por meio de repetição, em vez de ficar brincando com bloquinhos de verdade, por que não fazer isso com bloquinhos virtuais? Foi isso que a Autodesk fez substituindo a imagem real capturada via câmera por uma animação de computador:

A vantagem dessa idéia é que isso acelera o processo de aprendizagem já que enquanto um robô de verdade é capaz de realizar 10 mil operações físicas, no modo digital 10 mil robôs virtuais seriam capaz de realizar 10 mil operações simuladas.

E isso sem falar que o processo de aprendizado pode ser compartilhado, ou seja, qualquer novo movimento que um robô virtual aprenda pode ser automaticamente copiado para os outros acelerando ainda mais esse processo.

Com isso o objetivo é que no futuro, esses bloquinhos de Lego sejam substituídas por peças mais complexas — geradas diretamente da ferramenta de CAD — de modo que o robôs possam possam ter treinados — ou seriam apenas orientados? — de como montá-los de maneira correta e da maneira mais eficiente mesmo antes da primeira peça física ser fabricada.

Legal né?

Disclaimer: Mario Nagano viajou por conta própria para Califórnia e visitou o Pier 9 a convite da Autodesk. As fotos bacanas, observações brilhantes e piadinhas infames são dele mesmo.

 

Bonus track

Apesar de Heather deixar claro na visita que o foco do seu grupo de pesquisa são os robôs industriais, alguns leitores podem ter notado a presença de um notório Astromech Droid — ou mais exatamente uma unidade R2 rosa — em diversas imagens desse post:

Quando perguntei quem era ela, Heather explicou que ela é R2-KT ou mais exatamente uma réplica de R2-KT feita por Evan Atherton, outro engenheiro de pesquisa sênior do grupo OCTO e que é membro de um notório grupo chamado R2 Builders’ Club que constrói réplicas e variantes desse notório robozinho de Star Wars.

O R2-KT original foi construído por um grupo de fãs em homenagem a Katie Johnson, filha de Albin Johnson fundador da 501ª Legião que foi diagnosticada em 2004 com câncer no cérebro e que, infelizmente, faleceu no ano seguinte.

Depois disso R2-KT foi incorporada ao universo de Star Wars e participou de diversas campanhas filantrópicas, apareceu na série de TV Clone Wars, em videogames e até uma figura de ação foi lançada pela Hasbro:

O bacana é que a versão de Atherton fez uma ponta em um filme de curta metragem de 2015 intitulado Artoo in Love. Interessante notar que esse curta foi filmado em diversas partes de São Francisco e Berkeley, sendo que R2-D2 encontra R2-KT no Boardwalk do Pier 7 (que fica ao lado do Pier 9 — duh!) e parece que Bishop também faz uma pontinha como desenhista de retratos.

Awww…

Mais detalhes aqui:

Desde o século passado Mario Nagano analisa produtos e já escreveu sobre hardware e tecnologia para veículos como PC Magazine, IDGNow!, Veja e PC World. Em 2007 ele fundou o Zumo junto com o Henrique assumindo o cargo de Segundo em Comando, Editor de Testes e Consigliere.

  • dflopes 23/01/2018, 12:09

    PArabéns pelo convite, é o reconhecimento do excelente trabalho realizado por vcs aqui no Zumo+Ztop.

    Sobre o lab, interessante que já vivemos uma ruptura, onde IA, robótica, programação e inglÊs deverão ser aprendizados básicos na escola em pouco tempo.

    • Mario Nagano 23/01/2018, 16:55

      Sim, isso é o que os expertos estão chamando de STEM (Science, Technology, Engineering, and Mathematics).

      Mas depois q vi a Fátima Bernardes comentar no programa dela q odiava matemática, deu pra entender que o negócio mesmo é ser cantor de pagode ou apresentadora de programa semi-matinal.

      Brrrrr…

      • dflopes 23/01/2018, 18:50

        aqui no Brasil os heróis são invertidos.
        Por isso ninguém conheces Cesar Lattes ou Oswaldo Cruz.