Entre as tendências identificadas pela consultora, destaca-se o desenvolvimento de sensores tácteis. Estes sensores permitem que os robôs percebam o toque e obtenham informações sobre as características dos objetos que manipulam. De acordo com a análise da IDTechEx, aproximadamente um terço dos desenvolvedores ativos de robôs humanoides estão a integrar ou a desenvolver tecnologias de deteção tátil até 2026. Estes dados fazem parte do relatório "Sensores para Robôs Humanoides 2027-2037: Tecnologias, Empresas e Previsões", que se centra nas tecnologias, fabricantes e perspetivas de negócio deste mercado.
Os sensores impulsionam o desenvolvimento comercial de robôs humanoides.
Os robôs humanoides estão a progredir das fases de design conceptual para as suas primeiras implementações comerciais. Esta transição está relacionada, entre outros fatores, com a evolução dos sistemas de sensorização e com a sua capacidade de fornecer informação sobre o estado do robô e o seu ambiente. Os modelos atuais podem incorporar diferentes tecnologias, como sensores de perceção, sensores de força e binário, encoders e unidades de medição inercial (IMUs). Cada uma destas tecnologias fornece as informações necessárias para controlar os movimentos, interpretar as condições ambientais ou monitorizar o funcionamento dos componentes.
Os dados de diferentes dispositivos são combinados utilizando técnicas de fusão de sensores.
Este processamento permite que o robô utilize informação de múltiplas fontes para determinar as suas próximas ações e operar com diferentes mecanismos de segurança. No entanto, a configuração específica depende do fabricante e do modelo, pelo que nem todos os robôs humanoides incorporam os mesmos tipos de sensores.
Um terço dos fabricantes está a desenvolver ou a integrar sensores táteis.
A deteção tátil é uma das áreas de desenvolvimento destacadas pela IDTechEx. De acordo com a sua análise de mercado, cerca de um terço das empresas que operam no desenvolvimento de robôs humanoides está a trabalhar na integração ou criação destes tipos de sensores. Entre os fabricantes mencionados estão a Tesla e a Unitree, bem como várias startups especializadas em robótica. A maioria destas empresas está focada na incorporação de sensores táteis nas mãos e nos sistemas de preensão. A sua função é fornecer informação sobre o contacto com objetos, permitindo ajustes nas ações de manipulação. Em determinadas configurações, estes sensores também podem ajudar a identificar características do material com base na sua textura superficial.
A empresa de consultoria acredita que estas capacidades podem facilitar a execução de tarefas delicadas e contribuir para a melhoria da segurança das operações.
Sensores tácteis e mãos robóticas com mais graus de liberdade:
A evolução dos sensores tácteis está ligada a outra tendência tecnológica: o aumento dos graus de liberdade das mãos robóticas. Os sistemas de manipulação mais avançados incorporam mecanismos que permitem movimentos cada vez mais complexos. No entanto, ter mais articulações ou possibilidades de movimento não garante, por si só, uma manipulação precisa. Para controlar estas ações, o robô precisa de receber informação sobre o que acontece durante o contacto com os objetos. A combinação de maiores graus de liberdade e feedback tátil em tempo real permite o desenvolvimento de mãos robóticas capazes de realizar operações de manipulação mais sofisticadas.
Assim sendo, a IDTechEx identifica uma relação direta entre a evolução da predominância da mão direita e a procura de tecnologias de deteção tátil.
Sensores capacitivos, MEMS, óticos e magnéticos para deteção de toque:
Um dos aspetos destacados no relatório é a diversidade de tecnologias utilizadas para desenvolver sensores de toque. Atualmente, não existe uma única abordagem tecnológica dominante para todas as aplicações em robótica humanoide. Entre as soluções utilizadas estão os sensores capacitivos e os sensores de pressão MEMS, tecnologias conhecidas pela sua aplicação em diversos sistemas industriais. Estão também a surgir alternativas baseadas em detecção óptica e magnética. No caso dos sensores de toque óticos, uma técnica envolve a utilização de um gel ou de uma membrana deformável. Quando o sensor entra em contacto com um objeto, a superfície sofre uma deformação que pode ser registada por uma fonte de luz e uma câmara posicionada atrás do material. A partir destas imagens, o sistema gera um mapa detalhado do deslocamento provocado pelo contacto.
Este procedimento permite obter informação sobre a interação entre a superfície do sensor e o objeto manipulado.
A IDTechEx observa que a variedade de soluções existentes abre oportunidades para diferentes fabricantes de tecnologias de sensores, embora ainda seja incerto quais delas se consolidarão a longo prazo.
Pele eletrónica para estender a sensibilidade tátil ao corpo do robô.
Atualmente, muitos dos sensores táteis utilizados nos robôs humanoides estão concentrados nas pontas dos dedos e nas mãos.
Esta distribuição limita o número de sensores que podem ser incorporados em cada robô. No entanto, a consultora acredita que a sua utilização pode ser expandida para outras partes do corpo à medida que as tecnologias tácteis se tornam mais acessíveis e económicas. Uma área em desenvolvimento é a pele eletrónica, ou e-skin, composta por superfícies sensíveis capazes de cobrir áreas maiores de um robô humanoide. Alguns programadores já estão a explorar estas soluções para incorporar recursos de deteção tátil em diferentes partes do corpo. Entre as suas potenciais aplicações está a melhoria da segurança em ambientes onde pessoas e robôs partilham espaços de trabalho.
A deteção de contactos em superfícies corporais maiores pode fornecer informações adicionais para a monitorização de interações físicas. No entanto, a IDTechEx apresenta esta expansão como uma oportunidade tecnológica em desenvolvimento, e não como um recurso padrão dos robôs humanoides comerciais.
Uma cadeia de abastecimento fundamental para a expansão da robótica humanoide:
A implementação comercial de robôs humanoides dependerá também da disponibilidade de fabricantes e integradores capazes de fornecer sensores em quantidades adequadas. Além das tecnologias táteis, os robôs podem exigir câmaras, sistemas lidar, sensores de força e torque, encoders e unidades de medição inercial. A integração destes componentes é necessária para desenvolver sistemas de perceção e controlo adaptados às aplicações pretendidas. Neste contexto, os fornecedores de sensores terão de satisfazer as necessidades dos fabricantes de robôs humanoides, tanto em termos de especificações técnicas como de disponibilidade de componentes.
A consultora observa que ainda existe incerteza sobre quais as tecnologias de deteção de toque que se tornarão as opções de referência do setor.
Previsão do Mercado de Sensores para Robôs Humanoides até 2037
: O relatório da IDTechEx, "Sensores para Robôs Humanoides 2027-2037: Tecnologias, Empresas e Previsões", analisa as principais tecnologias utilizadas nos robôs humanoides e fornece uma previsão de mercado para os próximos dez anos. O estudo inclui uma avaliação dos fabricantes, tendências tecnológicas e comparações entre diferentes soluções de sensorização. As suas previsões apontam para um mercado global de sensores para robôs humanoides superior a 6,59 mil milhões de dólares até 2037, com uma taxa de crescimento anual composta (CAGR) estimada em 21,4%. Este valor representa todo o mercado de sensores para robôs humanoides, e não apenas o segmento dos sensores tácteis.
Neste mercado, a deteção tátil está a emergir como uma tecnologia relevante para o desenvolvimento de mãos robóticas mais avançadas e, potencialmente, de superfícies corporais sensíveis ao toque.
A evolução destas soluções, juntamente com a maturidade das cadeias de abastecimento e a integração de diferentes tecnologias de perceção, será um dos fatores que influenciará a expansão comercial da robótica humanoide na próxima década
