O que é um robô

Robótica é o estudo dos robôs. Num texto para estudantes publicado em 2009, a NASA define os robôs como máquinas que podem ser usadas para fazer trabalhos.

Segundo esse texto, alguns robôs conseguem trabalhar sozinhos. Outros precisam sempre de uma pessoa que diga a eles o que fazer.

Os aviões robóticos da NASA mostram os dois tipos. Eles se chamam UAVs, sigla em inglês para veículo aéreo não tripulado, e não levam piloto a bordo. Alguns são pilotados por controle remoto, por pessoas no solo. Outros voam sozinhos, só com instruções simples.

Os robôs que trabalham sozinhos são chamados de autônomos. Mesmo assim, eles seguem os comandos que as pessoas enviam. Na exploração espacial, as pessoas usam computadores e antenas potentes para mandar as mensagens. O robô as recebe com as próprias antenas e passa os comandos para o seu computador.

O NIST, órgão do governo dos Estados Unidos, estuda como medir o que os robôs fazem. Para ele, robôs são sistemas de sistemas. O desempenho de um robô é um composto: depende de como cada componente funciona sozinho e de como todos funcionam integrados.

Por isso, segundo o NIST, é preciso desenvolver a ciência da medição para cada componente e também para o sistema completo. Segundo o órgão, a ciência da medição cria uma linguagem comum para expressar requisitos de desempenho. Ela também dá meios de verificar se os sistemas cumprem esses requisitos.

Como um robô percebe, decide e age

Segundo o NIST, um robô precisa perceber o mundo e o próprio estado para fazer as tarefas que recebe. Para isso, ele combina sensores e algoritmos. Os sensores captam o que há em volta, e os algoritmos são as regras de cálculo que o computador segue.

A NASA dá um exemplo de percepção. Robôs batedores, enviados para conhecer áreas novas, podem tirar fotos e medir o terreno. Isso ajuda cientistas e engenheiros a planejar melhor a exploração.

Com essas informações, o robô planeja e ajusta as ações, com base na estimativa que faz da situação em que está. Depois, executa o plano: se desloca, agarra objetos ou move outras partes.

Tudo isso acontece enquanto o robô interage, de vários modos, com pessoas, com outros robôs e com equipamentos. Segundo o NIST, algoritmos de inteligência artificial e dados podem apoiar qualquer um desses sistemas.

A percepção também importa onde pessoas e robôs dividem o espaço de trabalho. Um projeto do NIST sobre a interação entre pessoas e robôs planeja entregar modelos e métodos de teste para localizar e acompanhar pessoas nesse espaço com precisão.

Robôs nas fábricas

Na página do seu programa de robótica, atualizada em 2026, o NIST descreve os sistemas robóticos como ferramentas essenciais para a competitividade da indústria dos Estados Unidos.

Segundo o órgão, a importância da robótica e da automação para a economia do país aumentou nos últimos anos, por causa da falta de mão de obra.

A automação total, porém, é um caminho longo e muito caro, segundo o projeto do NIST sobre a interação entre pessoas e robôs. Para chegar às metas de produção, diz o projeto, as fábricas precisam combinar o trabalho de pessoas e o de máquinas.

Os robôs que trabalham em equipe com pessoas são chamados de colaborativos. Segundo o mesmo projeto, é preciso depositar muita confiança nesses sistemas. A segurança das interações é fundamental para manter essa confiança.

Para o programa de robótica do NIST, continua essencial que os robôs sejam adaptáveis e fáceis de receber tarefas novas. Eles também precisam trabalhar com segurança ao lado de pessoas e ser integrados depressa a uma fábrica.

O problema da agilidade

Agilidade, para o NIST, é a capacidade de um robô de operar com eficiência num ambiente que muda o tempo todo e é imprevisível.

A página do projeto de agilidade do NIST, atualizada em 2026, diz que a falta de agilidade atrapalha o uso de robôs nas fábricas. Isso inclui o longo tempo para trocar de tarefa ou de produto e o pouco reaproveitamento dos robôs.

Segundo a página, programar um robô para uma tarefa nova muitas vezes demora mais do que fazer a própria tarefa à mão. A diferença é de uma ordem de grandeza, ou seja, cerca de dez vezes.

Outro limite é a variação. Segundo o NIST, muitos robôs de alta precisão não conseguem se adaptar sozinhos às diferenças de uma peça para outra ou de um lote para outro. Lote é um conjunto de peças produzidas de uma vez.

Por que os fabricantes convivem com isso? Segundo a página, eles muitas vezes evitaram ou aceitaram esses limites. O motivo é que os robôs são usados principalmente em grandes empresas, em lotes grandes, e a troca de produção é rara e manual.

Para trocar um robô de tarefa com rapidez, o NIST aponta perguntas críticas, como estas. O que o robô precisa saber? Quando precisa saber? Como vai obter esse conhecimento? E como o sistema se adapta se o conhecimento for diferente do esperado?

Segundo a página, os métodos de teste de agilidade do projeto serão postos à prova e validados na ARIAC. É uma competição anual com prêmio que o NIST realiza desde 2018. A sigla vem do inglês Agile Robotics for Industrial Automation Competition, ou competição de robótica ágil para automação industrial.

Robôs no espaço

A NASA se descreve como a agência que explora o desconhecido no ar e no espaço. No texto de 2009, ela diz que todas as naves que exploram outros mundos, como a Lua ou Marte, são robôs. Entre eles estão os rovers, robôs que exploram a superfície de Marte.

O helicóptero Ingenuity

O helicóptero Ingenuity viajou até Marte preso sob o rover Perseverance. Em 19 de abril de 2021, ele fez o primeiro voo motorizado e controlado em outro planeta.

Ele foi projetado como uma demonstração de tecnologia, para fazer no máximo cinco voos de teste em 30 dias. Acabou fazendo 72 voos em quase três anos. O último foi em 18 de janeiro de 2024.

O Ingenuity tinha 1,8 quilograma de massa. Seus rotores, as pás que giram e o levam pelo ar, mediam juntos cerca de 1,2 metro de ponta a ponta. Ele voava numa atmosfera com menos de 1% da densidade da atmosfera da Terra.

Um painel solar carregava as baterias, com energia para um voo de 90 segundos por dia marciano. No total, foram 128,8 minutos de voo e 17 quilômetros percorridos, e ele chegou a 24 metros de altura.

Depois da demonstração, o Ingenuity passou a trabalhar como batedor aéreo para os cientistas e para quem planejava o trabalho do rover.

Braços comandados por pessoas

Nem todo robô espacial é autônomo. A NASA usa braços robóticos para mover objetos grandes no espaço, e esses braços dependem de uma pessoa no comando.

O braço do ônibus espacial, chamado Canadarm, voou pela primeira vez em 1981, na segunda missão do veículo. Ele foi usado para agarrar o Telescópio Espacial Hubble em cinco missões de conserto.

Em 2009, segundo a NASA, a Estação Espacial Internacional tinha um braço maior, o Canadarm2. Os braços robóticos também levaram partes novas da estação até o lugar certo. O Canadarm2 se movia pelo lado de fora como uma lagarta, preso por uma ponta de cada vez.

Ele também tinha uma mão robótica chamada Dextre, que fazia trabalhos menores. Um astronauta ou alguém da equipe de controle da missão comandava esses braços, com controles parecidos com as alavancas de videogame.

Limites e o que vem a seguir

Na página do programa de robótica do NIST, atualizada em 2026, o órgão escreve que algumas tecnologias centrais avançaram nos últimos anos. Mesmo assim, os desafios para adotar robôs persistem, e surgiram outros.

Os fabricantes têm dificuldade para resolver a falta de agilidade, segundo a página do projeto de agilidade. Ela aponta três motivos:

  • a complexidade dos sistemas robóticos;
  • a falta de entendimento do que os robôs conseguem fazer;
  • a ausência de ciência da medição e de ferramentas para avaliar e garantir a agilidade.

Segundo o programa, a inteligência artificial, sensores avançados e manipuladores mais habilidosos prometem muito para ampliar e acelerar o uso de robôs. Manipulador é a parte do robô que manuseia peças.

Mas essa promessa não se cumpre sem validações rigorosas dessas tecnologias. Elas servem para garantir que cada tecnologia atenda às aplicações e aos ambientes para os quais foi pensada.

A confiança também pesa. Para o projeto do NIST sobre a interação entre pessoas e robôs, usos errados da inteligência artificial minam a confiança do público em sistemas inteligentes.

A página do projeto de agilidade lista o que o NIST planeja ter ao fim de cinco anos. Uma das metas são normas para medir a agilidade dos robôs.

Outra é um ambiente de testes que une o laboratório de agilidade e a sua simulação digital. Nele, a indústria e os pesquisadores poderão testar novas soluções. O plano também prevê ampliar a ARIAC para a montagem e a logística.

Entre os focos do uso de inteligência artificial no projeto está tornar os robôs mais fáceis de configurar e programar por iniciantes.

No espaço, a NASA anunciou a missão SkyFall, que vai se basear no sucesso do Ingenuity. Segundo a página da agência, atualizada em setembro de 2026, a missão vai levar a Marte uma equipe de helicópteros de nova geração.

Esses helicópteros vão fazer o reconhecimento de locais de pouso para missões humanas e mapear o gelo de água que existe no subsolo.