A Era Autônoma: Robotáxis, Drones e Logística

Uma Nova Era Autônoma

Por um tempo, temos feito a transição da era industrial das máquinas autopropulsoras controladas por humanos (ferramentas, barcos, carros e aviões) para a máquina autoexecutora (robôs industriais, aviões ou tratores controlados por GPS, etc.).

Entretanto, ainda havia muitas limitações na capacidade das máquinas de agir sem supervisão humana. Elas dependiam de um ambiente muito controlado, como o chão de fábrica, ou de um conjunto muito simples de instruções, como ir do ponto A ao ponto B seguindo um caminho rudimentar.

Isso se devia a algumas razões:

• As máquinas não podem ver seu ambiente.
• As máquinas são grandes, pesadas e poderosas, tornando-as perigosas demais para não serem controladas por humanos, exceto em um conjunto muito restrito de situações.
• As máquinas não podem pensar e, portanto, não podem reagir a circunstâncias inesperadas, o que justifica a necessidade de humanos.

Mas tudo isso está mudando agora.

A visão computacional já está avançada o suficiente para que a detecção de obstáculos seja, em grande parte, um problema resolvido. Robôs humanoides, pequenos drones e robôs agrícolas são muito menos ameaçadores que robôs industriais ou tratores que pesam toneladas. Mas, mais importante, a IA está proporcionando às máquinas um nível de inteligência sem precedentes.

A Revolução da IA Autônoma

Em 2023, as pessoas ficaram impressionadas com o quão semelhantes aos humanos são os sistemas LLM (Large Language Model) como o ChatGPT. Da mesma forma, a arte gerada por IA progrediu exponencialmente.

Já há preocupações de que as IAs possam tornar profissões inteiras, como escritores, professores ou ilustradores, totalmente obsoletas.

Mas não é apenas no mundo das ideias e conceitos que a IA prospera. Com níveis de inteligência aumentados, a IA agora pode navegar no mundo real das ruas, armazéns e até campos de batalha.

Junto com o progresso nas baterias (mais autonomia), veículos elétricos (sem necessidade de motores de combustão) e sensores (câmeras, LIDAR e outros métodos de detecção), o aumento do poder de computação e da eficiência computacional torna possível uma infinidade de conceitos até então reservados ao domínio da ficção científica:

• Carros autônomos, bem como caminhões autônomos, navios autopilotados e talvez até aviões.
• Entregas por drones, tanto em rodas quanto no ar.
• Drones de combate autônomos.
• Drones AgTech.
• Etc.

Fonte: ARK Invest

(Neste artigo, exploraremos os diferentes conceitos por ordem de maturidade tecnológica, desde os já em implantação até os ainda em desenvolvimento)

Logística Autônoma

Armazéns Autoordenados

O primeiro passo da logística moderna está em gigantescos armazéns, reunindo centenas de milhares de itens diferentes, bem como instalações de triagem de gigantes do e‑commerce e serviços postais.

A tarefa de encontrar, selecionar e mover os produtos e pacotes para o local correto está sendo cada vez mais realizada inteiramente por robôs. Isso pode variar de pequenos robôs de seleção de caixas a maiores, semelhantes a empilhadeiras. Empresas como a Amazon (AMZN ) (AMZN) estão cada vez mais confiando nesses sistemas para seus trabalhos de armazém, incluindo robôs totalmente autônomos desenvolvidos em parceria com Agility Robotics. O mesmo ocorre com a Alibaba (BABA), ou AutoStore Holdings Ltd. (AUTO.OL).

Esta é de longe a aplicação mais consolidada de robôs autônomos, com, por exemplo, A Amazon desenvolvendo este campo nos últimos 10 anos. Em breve, a Amazon pode estar “empregando” mais robôs do que humanos.

Fonte: ARK Invest

Entregas Autônomas

Outra atividade que consome muita mão de obra na logística são as entregas de última milha. Isso inclui e‑commerce, mas também entrega de alimentos e tráfego de caminhões locais. Dependendo do item, essas atividades podem custar de 57 % a 94 % menos se forem realizadas por sistemas autônomos.

Fonte: ARK Invest

Isso representa um mercado potencial absolutamente enorme, que a ARK Invest estima que pode crescer de quase zero atualmente para US$ 900 bi em 2030. No total, o mercado endereçável poderia estar na faixa de US$ 1‑2 tri.

Fonte: ARK Invest

Este é um segmento onde dados proprietários para treinar as IAs são muito valiosos. Atualmente, os líderes em robôs de entrega são a estoniana Starship Technologies, lançada pelos co‑fundadores do Skype, e a gigante chinesa de e‑commerce Alibaba; ambos adotaram um design pequeno e inofensivo, não muito diferente dos droides de Star Wars.

Fonte: Starship

Por razões regulatórias, os caminhões autônomos ainda dependem de intervenção humana, com a empresa Kodiak liderando o caminho, seguida por Gatik e Pony.ai.

Outra ideia é contar com drones voadores para realizar a entrega de itens pequenos e leves. Até agora, a líder é claramente Zipline, seguida por Wing e Meituan (3690.HK). Isso pode ser uma verdadeira revolução, mas enfrenta ainda mais obstáculos regulatórios do que os caminhões de entrega autônomos, podendo ser mais lenta para ser implantada em escala.

Fonte: ARK Invest

Em algumas circunstâncias, a flexibilidade e mobilidade dos drones voadores podem literalmente salvar vidas. Por exemplo, entregas da Zipline de sangue para transfusão em menos de 15 minutos, reduzindo hemorragias pós‑parto em 80 % em Ruanda.

Fonte: ARK Invest

Outras Logísticas Autônomas

Caminhões Autônomos

Caminhões semi‑remorques de longa distância autônomos são outra parte da cadeia logística que pode ser automatizada. Por enquanto, o progresso tem sido limitado pelo avanço mais lento do que o esperado dos carros autônomos, que dependem da mesma tecnologia. E caminhões, sendo muito maiores e mais pesados, necessitam de uma tecnologia de condução autônoma ainda mais segura e certa do que a dos carros.

Entretanto, podemos ver algum nível de caminhões autônomos em breve, pelo menos nas rodovias. A empresa Aurora Innovation (AUR ) está planejando lançar os primeiros caminhões autônomos nas rodovias em 2024.

Fonte: Aurora

Como um ambiente mais controlado que as ruas, com bicicletas, cães, crianças e pedestres, as rodovias são provavelmente o ambiente ideal para o lançamento de caminhões autônomos. Elas representam a maior parte dos quilômetros percorridos por humanos, que precisam ser pagos por hora e se cansam com o tempo.

Navios Autônomos

Outra tarefa logística intensiva em mão de obra é a tripulação de navios que cruzam os oceanos e mantêm o comércio global em funcionamento. Rolls‑Royce (RYCEY) é uma empresa conhecida por seus carros de luxo, ou talvez por alguns por seus motores de avião. No entanto, está buscando tornar‑se líder em navios autônomos, com a DNV como outro concorrente. A Rolls‑Royce prevê o lançamento de navios costeiros controlados remotamente em 2025, navios oceânicos controlados remotamente até 2030 e navios oceânicos totalmente autônomos até 2035.

Fonte: Rolls Royce

Carros Autônomos e Robotáxis

Embora transportar pacotes seja certamente muito útil e provavelmente muito lucrativo, uma grande demanda por transporte está focada em pessoas.

Com a maioria das famílias nas economias desenvolvidas possuindo um ou vários carros, e deslocando‑se para o trabalho, escolas e lazer, há uma demanda massiva ainda não explorada por carros autônomos.

O custo dos veículos de propriedade pessoal praticamente estagnou desde os primeiros carros da Ford em 1934, em US$ 0,7 por milha. Mas os táxis autônomos poderiam reduzir isso para US$ 0,25 por milha. Isso porque um robotáxi reduz custos de duas maneiras: primeiro, eliminando a necessidade de um motorista, e segundo, permitindo uma taxa de utilização muito maior do carro, que pode operar essencialmente 24/7.

Atualmente, a maioria das milhas percorridas por robotáxis é dominada pela chinesa Baidu, seguida pela Waymo, apoiada pelo Google. Enquanto isso, outra empresa do setor, a Cruise, interrompeu as operações nos EUA.

Fonte: ARK Invest

Um forte concorrente a chegar neste mercado será a Tesla (TSLA ), que está coletando dados de todas as suas frotas existentes gratuitamente, diferenciando‑se dos concorrentes ao usar veículos personalizados para adquirir dados e treinar suas IAs. De certa forma, os clientes da Tesla estão trabalhando gratuitamente para a empresa ao fornecer dados reais de tráfego.

O programa de condução autônoma da Tesla também pretende depender exclusivamente de câmeras, imitando a forma como um humano dirige, ao invés de sistemas LIDAR mais caros (várias vezes o preço do carro). Com 50 vezes mais condução que a Baidu, se uma empresa conseguir implementar condução totalmente autônoma além de caminhos estreitos pré‑estabelecidos em cidades específicas, provavelmente será a Tesla.

Segurança dos Veículos Autônomos

Um elemento chave para a autorização e adoção de veículos autônomos é a segurança. Devido ao nosso ceticismo inerente em deixar um computador dirigir livremente um carro pesado e perigoso, os robotáxis precisam ser pelo menos uma ordem de magnitude mais seguros que motoristas humanos para serem aceitos.

E isso parece estar acontecendo, com um Tesla em FSD (Full Self‑Driving) 5 vezes mais seguro que um Tesla sob controle manual. Vale notar que isso também torna o FSD da Tesla muito mais seguro que o da Waymo. No geral, quanto mais progresso nas IAs for feito, mais a condução autônoma melhorará, incluindo interação por linguagem natural graças aos LLMs.

Fonte: ARK Invest

Ao reduzir o custo por milha, a condução autônoma provavelmente mudará o cálculo sobre a propriedade de carros e impulsionará fortemente o mercado de ride‑hailing. Com a previsão de US$ 0,25 por milha, o mercado total endereçável (TAM) de ride‑hailing poderia crescer de US$ 4‑100 bi (dependendo do preço da corrida) para US$ 5 tri. E fará a maioria das pessoas desistirem de possuir um carro, exceto se for para “alugá‑lo” como robotáxi quando não o estiver usando.

Fonte: ARK Invest

Agricultura Autônoma e de Precisão

A agricultura tem se tornado cada vez mais uma atividade de alta tecnologia, dependendo fortemente de imagens de satélite, máquinas pesadas, sementes geneticamente otimizadas, tratamentos químicos complexos e softwares de precisão.

Essa tendência provavelmente continuará com o surgimento de robôs agrícolas avançados. Isso já está parcialmente implementado com capacidade limitada de condução autônoma para tratores, colheitadeiras e outros equipamentos semelhantes, com a John Deere (DE) como um dos líderes do conceito.

O próximo passo provavelmente será robôs cada vez menores. Isso é verdade em campos abertos para tudo, desde capina (possivelmente com lasers como na Carbon Robotics) até plantio, colheita, irrigação, etc. Outra atividade intensiva em mão de obra que está a caminho de ser automatizada é a colheita de frutas, como com o sistema de colheita de maçãs de 6 braços robóticos da Advanced.farm.

Você pode ler mais sobre essa revolução na agricultura em nossos artigos “Investors Should Take Note: Robotics Is Taking Over Farming” e “Revolutionizing Agriculture: The Role of Robotics in Boosting Productivity and Sustainability”.

Armas Autônomas

Existe uma ideia profundamente perturbadora de criar uma máquina que possa decidir autonomamente como se mover, disparar e matar humanos. Décadas de histórias de ficção científica como Terminator não ajudam.

No entanto, comandos militares ao redor do mundo estão considerando a opção. Em grande parte porque drones e robôs são muito mais aceitáveis (e, cínicamente, muitas vezes mais baratos) que perdas humanas.

E em parte porque podem ser melhores no trabalho, com a IA agora superando a capacidade de pilotagem humana, por exemplo.

Fonte: ARK Invest

Conceder capacidades autônomas à IA também pode aumentar a eficiência de um exército. A guerra na Ucrânia é um bom exemplo: o exército russo tem usado robôs rastreados autônomos para entrega de munição e evacuação de feridos, e também forneceu um sistema de identificação de alvos por IA para seu drone suicida Lancet. Enquanto isso, as forças ucranianas usaram drones submersíveis para atingir alvos no Mar Negro.

Portanto, como acontece com muitas inovações, é provável que veículos autônomos e o progresso da IA tenham um lado sombrio, aumentando o poder destrutivo dos humanos contra si mesmos.

Robôs Humanoides

Quando se trata de sistemas autônomos, por enquanto, o objetivo tem sido tornar autônomos os sistemas existentes, como carros, drones ou sistemas de entrega. Mas, em última análise, a meta é criar robôs humanoides que possam interagir perfeitamente conosco.

Isso é fundamental para realizar todo o potencial dos sistemas autônomos, já que nosso mundo e infraestruturas são projetados para corpos humanos.

Até 2030, a ARK Invest espera que as “vendas anuais de unidades de robôs humanoides tenham crescido para 10 % do número de humanos na força de trabalho manufatureira”. E que até 2040 “O custo dos robôs humanoides compatíveis com a infraestrutura existente tenha caído abaixo do custo da mão‑de‑obra humana na manufatura para muitas aplicações”.

E isso não é tão improvável quanto parece. O Atlas da Boston Dynamics pode mover‑se e saltar como um humano (Boston Dynamics foi adquirida pela Hyundai – HYMTF).

Fonte: Boston Dynamics

E a Tesla tem trabalhado em um robô humanoide também, embora com progresso mais lento do que o esperado.

Portanto, se os robôs de entrega de comida já são uma realidade, e os carros autônomos em breve também, um mundo populado tanto por humanos quanto por “droids” pode estar ao alcance em menos de 10‑15 anos.