Robôs humanoides têm uma falha grave de design e isso tem de ser repensado

Os robôs humanoides prometem revolucionar o trabalho, a indústria e até a vida doméstica, mas escondem um problema estrutural que compromete essa visão. Um desequilíbrio entre software avançado e corpos rígidos faz destes autómatos máquinas pesadas, ineficientes e energeticamente dispendiosas.

O problema fundamental: corpo rígido, cérebro superdimensionado

O principal defeito apontado por alguns especialistas centra-se num desequilíbrio entre software sofisticado e hardware inadequado.

Os robôs humanoides atuais, como o Tesla Optimus ou o Boston Dynamics Atlas, tendem a ter corpos rígidos e articulações com poucos graus de liberdade. Isto obriga os algoritmos a realizarem milhões de pequenas correções cada segundo para evitar quedas, um processo extremamente dispendioso em termos energéticos.

Here's a F.02 in my home, using Helix to do my laundry pic.twitter.com/MXFf1o81EG

— Brett Adcock (@adcock_brett) July 30, 2025

Consumo de energia excessivo

Comparativamente, um humano a andar com ritmo acelerado necessita cerca de 310 watts por segundo. O Tesla Optimus exige quase 500 W por segundo, cerca de 45% mais para uma tarefa aparentemente mais simples.

Isto ilustra bem a ineficiência extrema dos sistemas atuais, onde o peso e a rigidez agravados pelas juntas limitadas sobrecarregam os algoritmos e o consumo energético.

Solução emergente: Inteligência Mecânica (Mechanical Intelligence)

Em vez de depender exclusivamente de software, a abordagem da Inteligência Mecânica (MI) preconiza que o corpo do robô seja parte ativa do processamento, através de mecanismos físicos adaptativos.

Inspirada em fenómenos naturais, como as escamas de pinheiro que reagem automaticamente à humidade, ou os tendões que absorvem e devolvem energia, a MI procura incorporar resposta passiva e eficiência mecânica no próprio design estrutural do robô.

Exemplos promissores incluem:

• Juntas híbridas, que combinam rigidez e precisão com capacidade de absorção de choques e adaptação motora — ideais para ombros ou joelhos mais humanos em movimento.
• Pernas com comportamento semelhante a tendões elásticos, capazes de armazenar energia e libertá-la eficientemente, tal como um leopardo a correr.

Controlo da estabilidade e do centro de massa

Manter o centro de massa (CoM) dentro da base de apoio é essencial. Os métodos tradicionais como o Zero Moment Point (ZMP) controlam o equilíbrio através de controlo computacional intenso.

Outras técnicas exploram variações na altura do CoM para modular estabilidade e resposta a perturbações.

A estabilidade depende muito das articulações da anca e do tornozelo. Controladores que ajustam dinamicamente o torque e a rigidez destas articulações ajudam o robô a responder a irregularidades do terreno.

Dinâmica passiva e caminhada eficiente

Robôs baseados na dinâmica passiva podem alcançar eficiência energética comparável à humana.

Exemplo: o Cornell Efficient Biped atinge um cost of transport semelhante ao humano (0,20), enquanto o ASIMO, com controlo ativo, tem um valor dez vezes superior.

Design e peso otimizados

Reduzir massa e distribuir os componentes corretamente diminui os esforços necessários ao sistema de controlo. Colocar atuadores nas áreas centrais do corpo (por exemplo, no interior da coxa) reduz a inércia das pernas e facilita o controlo global.

Alguns na comunidade defendem que os motores elétricos não simulam bem o movimento humano. Já se explora o uso de polímeros eletroativos e “músculos artificiais” como alternativa mais fluida e adaptativa.

• Os robôs humanoides estão presos num paradigma centrado no software, com corpos rígidos e alta despesa energética.
• A resposta parece residir na integração inteligente entre corpo e cérebro, com hardware físico que contribua ativamente para o comportamento adaptativo.
• Ações como desenhar juntas híbridas, incorporar dinâmica passiva, otimizar distribuição de peso, e explorar novos atuadores prometem não apenas eficiência, mas também viabilidade comercial e segurança em ambientes reais.
• É necessária uma mudança conceptual: a robotização do futuro depende de máquinas com inteligência mecânica, não só de cérebros poderosos.

Esta abordagem apresenta uma visão clara e detalhada sobre o problema do design rígido nos robôs humanoides e a caminho para soluções mais elegantes, eficientes e seguras.