Ajudantes robôs na sua vida

Imagine uma sala de aula no futuro, onde professores, crianças e robôs trabalhem juntos (Figura 1). As crianças desta sala de aula do futuro ainda aprendem da mesma forma que aprendemos hoje: com um professor, lendo e realizando atividades de aprendizagem. Mas, além disso, existem robôs no fundo da sala de aula que podem ajudar as crianças nas atividades de leitura e aprendizagem.

Assim como cada criança aprende à sua maneira e cada professor tem a sua maneira de ensinar, cada robô tem as suas próprias competências e habilidades. Alguns robôs têm rodas, para que possam se movimentar com as crianças. Outros têm pele, para que as crianças possam abraçá-los. Os robôs têm uma grande vantagem sobre outras novas tecnologias: possuem corpos que podem se movimentar e interagir diretamente com pessoas e coisas, às vezes tocando-as. Por terem corpos, os robôs são especialmente capazes de ajudar as pessoas em diversas situações. Eles podem ir até pessoas que precisam de ajuda e se movimentar com outras pessoas. Eles podem até brincar e dar abraços nas pessoas.

Neste artigo, falaremos sobre robôs sociais. Robôs sociais são capazes de falar, ouvir e compreender sentimentos como os humanos fazem. São como ajudantes amigáveis ​​que aprendem a ser bons companheiros, capazes de interagir com as pessoas, e vamos explicar como esses robôs podem ajudar crianças como você. Acompanharemos três crianças em nossa sala de aula imaginária, chamadas Mia, Noah e Ari. Descreveremos como os robôs fazem parte de suas vidas diárias e explicaremos como os robôs sabem o que fazer.

Primeiro, conheceremos Mia, que está praticando suas habilidades em línguas estrangeiras nas aulas. Depois, seguiremos Noah até um centro hospitalar, onde um robô o ajuda a melhorar suas habilidades sociais. Por fim, conheceremos Ari, cuja família tem um robô em casa.

Robôs na escola

Como você pode ver na sala de aula do futuro, os alunos no fundo da sala estão interagindo com dois robôs chamados Nao e Misty. Esses robôs podem tornar o aprendizado interessante e personalizar a experiência de aprendizagem para cada criança [1]. Naquela manhã, a professora programou os robôs com a aula de francês do dia (Figura 2A). Ela deu aos robôs exercícios com vários níveis de dificuldade e disse aos robôs quanta cada aluno precisa praticar.

Após a palestra matinal do professor, as crianças trabalham individualmente com um dos robôs que as ajuda a praticar o vocabulário e as expressões em francês. O professor sempre fica de olho no robô e programa exatamente o que o robô dirá e fará. Então, o robô está ajudando o professor, não substituindo o professor. O professor sempre garante que as crianças se sintam seguras e tenham uma boa educação.

Figura 2 – Crianças interagindo com robôs. (A) Na escola, o professor programa o robô antes da aula e, durante a aula, os alunos podem interagir com o robô para aprender. (B) No hospital, os terapeutas podem ajudar crianças com autismo ou outros distúrbios a interagir com um robô que as ajuda a reconhecer emoções. Outro terapeuta, numa sala diferente, utiliza um computador para controlar o robô com base nas respostas da criança. (C) Em casa, as crianças podem aprender a ler com um robô ou divertir-se conversando com ele. As famílias também podem brincar com o robô.

Neste momento, é a vez de Mia praticar o francês com o robô Nao. A sessão começa com o robô fazendo algumas perguntas a Mia, para ver o que ela já sabe. Com este teste, o robô pode decidir que parte da lição abordar, para ajudar Mia a praticar o que aprendeu recentemente. O robô às vezes dá a Mia mais informações sobre o assunto e a ajuda a trabalhar por meio de exercícios que a ajudam a compreender melhor as ideias. Às vezes, Mia pensa em Nao como um amigo que está aprendendo com ela. Às vezes, Mia precisa ajudar Nao a entender algumas ideias mais difíceis, e às vezes, Nao ajuda Mia.

Aprender e praticar com o robô é diferente de aprender e praticar com outras crianças. Ao praticar com um robô, principalmente quando não tem certeza de como pronunciar palavras ou responder perguntas, Mia fica menos nervosa e está disposta a tentar coisas novas, como pronunciar palavras difíceis pela primeira vez.

Robôs no hospital

Noah é um estudante que tem necessidades especiais devido a uma condição chamada autismo. Uma criança com autismo pode achar difícil fazer amigos ou se dar bem com outras crianças. Isso significa que socializar com outras crianças pode ser difícil para ela. Para obter ajuda, Noah vai ao terapeuta várias vezes por semana em um centro hospitalar próximo de onde mora. Durante essas sessões, Noah brinca com um robô para aprender a entender as emoções, saber quando esperar e quando é sua vez de jogar. Enquanto Noah e o robô jogam, um terapeuta está lá para ajudar Noah a saber o que deve fazer e explicar as coisas quando o robô faz algo que Noah não entende. Como você pode ver na Figura 2B, o robô não precisa se parecer com um ser humano. Em vez disso, pode ter a forma de um personagem amigável ou de um animal imaginário, o que pode tornar o robô mais acessível para crianças como Noah.

Não é fácil para o robô trabalhar com Noah, porque ele deve compreender suas necessidades individuais e mudar seu comportamento para fazer com que a terapia seja específica para ele. Terapia é um processo de apoio no qual um profissional treinado ajuda as pessoas a superar desafios emocionais, mentais ou comportamentais para melhorar seu bem-estar e qualidade de vida. Erros no comportamento do robô podem confundir crianças como Noah, por isso, durante as sessões de terapia, o robô é controlado remotamente por outro terapeuta [2]. Este terapeuta observa o que Noah faz ou diz e escolhe o melhor próximo passo para o robô, para garantir que Noah se divirta e desenvolva as habilidades necessárias para brincar com outras crianças.

Algumas crianças com autismo podem sentir-se tímidas perto de adultos ou terapeutas. Mas esses robôs pequenos e amigáveis ​​podem parecer menos assustadores e ajudar as crianças a se sentirem mais confortáveis. Terapeutas e professores podem não precisar da ajuda de robôs para crianças que não se sentem tímidas perto de adultos.

Robôs em casa

A família de Ari tem em casa um robô social, chamado Misty, que a motiva a ler (Figura 2C). Todos os dias, Misty estabelece uma meta de leitura e Ari lê para o robô. Quando leem juntos, Misty compartilha comentários sobre o que pensa e sente sobre a leitura. Ari gosta de passar tempo com Misty, porque o robô costuma dizer algo engraçado ou interessante sobre o livro que estão lendo juntos. O trabalho de Misty em casa não é apenas ler com Ari. Outros membros da família também querem interagir com Misty. Ada, a irmã mais nova de Ari, prefere conversar com Misty sobre seus sentimentos e o que ela quer de aniversário, pois vê Misty como uma amiga. Misty também é uma amiga brincalhona quando a família se reúne. Ajuda a família a jogar seus jogos de tabuleiro favoritos e a aprender novos jogos.

O pai de Ari também ocasionalmente pede ao robô uma receita de jantar, mas por outro lado ele não conversa muito com Misty. Durante o jantar, a mãe de Ari gosta de ter conversas familiares privadas e deve lembrar Misty de não compartilhar essas conversas com estranhos. Misty lembra a avó de Ari de tomar o remédio e eles gostam de fazer exercícios leves quando não há ninguém em casa durante o dia. A partir deste instantâneo da vida doméstica de Ari, podemos ver que os membros da família podem ter ideias diferentes sobre o que um robô social deve fazer em sua casa, como se deveria ser um amigo ou um ajudante [3].

Como programar os robôs para compreender o mundo

Pode ser difícil para os robôs entenderem tudo o que acontece ao seu redor, especialmente em um lugar onde muitas coisas acontecem ao mesmo tempo. Assim, os cientistas devem desenvolver novas soluções para ajudar esses robôs a trabalhar de forma confiável e autônoma – ou seja,  de forma independente, sem precisar de ajuda para tomar decisões.

Robôs autônomos usam algoritmos para decidir qual é a melhor coisa a fazer, sem precisar de ajuda humana, ou seja, por conta própria. Lembre-se de Ari lendo com Misty. Misty ocasionalmente tem dificuldade para ver a página de um livro porque a sala está escura ou para ouvir o que Ari diz por causa do ruído de fundo.

Como solução, podemos colocar etiquetas especiais nas páginas do livro, para que Misty possa vê-las com mais facilidade. Enquanto Ari mostra a Misty uma etiqueta especial, as câmeras do robô detectam a página, reconhecem o rosto de Ari e descobrem o que Ari está olhando. Com base no que Misty vê através de suas câmeras, um programa de computador chamado algoritmo define como Misty deve se comportar com suas expressões faciais, seu olhar e quais palavras utilizar. Algoritmos são as etapas ou regras seguidas para resolver um problema. Os algoritmos podem ser muito fáceis ou muito difíceis. Uma receita culinária é um algoritmo. Computadores ou robôs geralmente seguem muitos algoritmos.

Os robôs podem ser programados para mudar seus comportamentos dependendo das necessidades de crianças específicas. Ao jogar, podem ajudar as crianças a aprender como controlar suas emoções e ensiná-las a lidar com vitórias e derrotas. Os pesquisadores devem ter cuidado ao programar estes robôs para não ferirem os sentimentos das crianças, e sim preservar a confiança delas. Professores, pais ou irmãos mais velhos podem sempre ficar de olho no robô. Eles também podem participar da diversão para que as crianças não fiquem sozinhas com o robô! Assim como os videogames, pode ser divertido brincar com robôs, mas eles não foram projetados para substituir amigos e familiares. Pais e professores precisarão estabelecer regras sobre quanto tempo e quando a criança poderá brincar com o robô.

Conclusão

Como você pode ver nesses exemplos, no futuro, os robôs sociais poderão fazer parte da sua vida de muitas maneiras diferentes. Podemos imaginar ter robôs por perto que possam ajudar crianças como você a aprender na sala de aula, fazer terapia no hospital ou até mesmo fazer companhia aos seus avós quando você não estiver por perto. Esses robôs não são mais apenas ficção científica!

A robótica, que é o campo da ciência e tecnologia que projeta, constroi e estuda máquinas chamadas robôs, que podem fazer todo tipo de trabalho, como ajudar em fábricas, explorar o espaço ou até mesmo brincar conosco, pesquisa, especialmente as interações humano-robô, é um campo que está crescendo rapidamente.

Os cientistas estão trabalhando duro para garantir que esses robôs sejam amigáveis ​​e prestativos, para que possam tornar nossas vidas mais fáceis e felizes. À medida que a tecnologia continua a melhorar, poderemos ver cada vez mais estes robôs úteis a tornarem-se uma parte normal das nossas vidas, mudando a forma como vivemos e interagimos com as máquinas. É uma jornada emocionante ver como robôs e pessoas podem trabalhar juntos no futuro!

Glossário

Robôs Sociais: Robôs sociais são robôs que podem falar, ouvir e compreender sentimentos como os humanos. Eles são como ajudantes amigáveis ​​que aprendem a ser bons amigos.

Autismo: Uma condição de desenvolvimento cerebral que afeta a forma como uma pessoa vê e interage com os outros. Uma criança com autismo pode achar difícil fazer amigos ou conviver com outras crianças.

Terapia: Um processo de apoio no qual um profissional treinado ajuda as pessoas a superar desafios emocionais, mentais ou comportamentais para melhorar seu bem-estar e qualidade de vida.

De forma autônoma: De forma independente, sem precisar de ajuda para tomar decisões. Robôs autônomos usam algoritmos para decidir o que é melhor fazer, sem precisar de ajuda humana.

Algoritmo: As etapas ou regras seguidas para resolver um problema. Os algoritmos podem ser muito fáceis ou muito difíceis. Uma receita culinária é um algoritmo. Computadores ou robôs geralmente seguem muitos algoritmos.

Robótica: O campo da ciência e tecnologia que projeta, constroi e estuda máquinas chamadas robôs. Esses robôs podem fazer todo tipo de trabalho, como ajudar em fábricas, explorar o espaço ou até mesmo brincar conosco.

Referências

[1] Belpaeme, T., Kennedy, J., Ramachandran, A., Scassellati, B., e Tanaka, F. 2018. Social robots for education: a review. Sci. Robot. 3:aat5954. doi: 10.1126/scirobotics.aat5954

[2] Cao, H.-L., Esteban, P. G., Bartlett, M., Baxter, P., Belpaeme, T., Billing, E., et al. 2019. Robot-enhanced therapy: development and validation of supervised autonomous robotic system for autism spectrum disorders therapy. IEEE Robot. Automat. Mag. 26:49–58. doi: 10.1109/MRA.2019.2904121

[3] Cagiltay, B., Ho, H.-R., Michaelis, J. E., e Mutlu, B. (2020). “Investigating family perceptions and designpreferences for an in-home robot”, em Proceedings of the Interaction Design and Children Conference, 229–242. 

Citação

Cagiltay B, Senft E e Mutlu B (2024) What Can Robots Do For You?. Front. Young Minds. 12:1267614. doi: 10.3389/frym.2024.1267614

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