A Era Autônoma: Robotáxis, Drones e Logística

Uma Nova Era Autônoma

Há algum tempo, estamos transitando da era industrial de máquinas autopropulsadas controladas por humanos (ferramentas, barcos, carros e aviões) para máquinas autônomas (robôs industriais, aviões ou tratores controlados por GPS, etc.).

No entanto, ainda havia muitas limitações na capacidade das máquinas de agir sem supervisão humana. Isso dependia de um ambiente muito controlado, como um chão de fábrica, ou de um conjunto muito simples de instruções, como ir de um ponto A a um ponto B seguindo um caminho rudimentar.

Isso se devia a algumas razões:

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

Mas tudo isso está mudando.

A visão de máquina agora é avançada o suficiente para que a detecção de obstáculos seja basicamente um problema resolvido. Robôs humanoides, drones pequenos e robôs agrícolas são muito menos ameaçadores do que robôs industriais ou tratores que pesam toneladas. Mas, mais importante ainda, a IA agora está dando às máquinas um nível de inteligência sem precedentes.

A Revolução Autônoma da IA

Em 2023, as pessoas ficaram chocadas com como os sistemas de LLM (Modelo de Linguagem Grande) como o ChatGPT soam humanos. Da mesma forma, a arte de IA progrediu exponencialmente.

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

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

Juntamente com o progresso em baterias (mais autonomia), VE (não há necessidade de motores de combustão) e captores (câmeras, LIDAR e outros métodos de detecção), o aumento do poder de processamento e eficiência de processamento torna possível uma multidão de conceitos que agora são reservados ao domínio da ficção científica:

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

Fonte: ARK Invest

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

Logística Autônoma

Armazéns de Auto-Classificação

O primeiro passo da logística moderna está em armazéns gigantes, reunindo centenas de milhares de itens diferentes, bem como instalações de classificação de gigantes do comércio eletrônico e serviços postais.

O trabalho de encontrar, selecionar e mover para o local correto os bens e pacotes é cada vez mais realizado inteiramente por robôs. Isso pode variar desde pequenos robôs de seleção de caixas até robôs maiores semelhantes a empilhadeiras. Empresas como a Amazon (AMZN) estão cada vez mais confiando nesses sistemas para seus trabalhos de armazém, incluindo robôs totalmente autônomos desenvolvidos em conjunto com Agility Robotics. Assim como a Alibaba (BABA), ou AutoStore Holdings Ltd. (AUTO.OL).

Isso é, de longe, o uso mais estabelecido de robôs autônomos, com, por exemplo, a Amazon desenvolvendo este campo nos últimos 10 anos. Em breve, a Amazon pode “empregar” mais robôs do que humanos.

Fonte: ARK Invest

Entregas Autônomas

Outra atividade que é intensiva em mão de obra na logística é a entrega de última milha. Isso inclui comércio eletrônico, mas também entrega de alimentos e tráfego de caminhões locais. Dependendo do item, essas atividades poderiam custar de 57% menos a 94% menos se fossem manipuladas por sistemas autônomos.

Fonte: ARK Invest

Isso representa um mercado potencial absolutamente maciço, que a ARK Invest estima que poderia crescer do quase zero atual para $900B em 2030. No total, o mercado endereçável poderia ser do tamanho de $1-2T.

Fonte: ARK Invest

Isso é um segmento onde dados proprietários para treinar as IAs são muito valiosos. Por agora, os líderes em robôs de entrega são a estoniana Starship Technologies, lançada pelos cofundadores do Skype, e o gigante do comércio eletrônico chinês Alibaba; ambos adotaram um design pequeno e inofensivo, não muito diferente dos droides de Star Wars.

Fonte: Starship

Devido a razões regulamentares, caminhões autônomos ainda dependem de entrada humana, com a empresa Kodiak liderando o caminho, seguida por Gatik e Pony.ai.

Outra ideia é confiar em drones voadores para realizar a entrega de itens pequenos e leves o suficiente. Até agora, o líder é claramente Zipline, seguido por Wing e Meituan (3690.HK). Isso poderia ser uma verdadeira revolução, mas enfrenta ainda mais obstáculos regulamentares do que caminhões de entrega autônomos, então pode ser mais lento para ser implantado em escala.

Fonte: ARK Invest

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

Fonte: ARK Invest

Outras Logísticas Autônomas

Caminhões Autônomos

Caminhões autônomos de longa distância são outra parte da cadeia logística que poderia ser tornada autônoma. Por agora, o progresso foi limitado pelo progresso mais lento do que o esperado dos carros autônomos, que dependem da mesma tecnologia. E os caminhões sendo muito maiores e mais pesados precisam de uma tecnologia de direção autônoma ainda mais certa e segura do que os carros.

No entanto, podemos ver algum nível de caminhões autônomos em breve, pelo menos nas rodovias. A empresa Aurora Innovation está olhando para lançar os primeiros caminhões autônomos nas rodovias em 2024.

Fonte: Aurora

Como um ambiente mais controlado do que ruas com bicicletas, cães, crianças e pedestres, as rodovias são provavelmente o ambiente ideal para o lançamento de caminhões autônomos. E representam a maior parte dos quilômetros dirigidos por um humano que requer ser pago por hora e se cansa com o tempo.

Navios Autônomos

Outra tarefa logística intensiva em mão de obra é tripular os navios que cruzam os oceanos e mantêm o comércio global fluindo. Rolls-Royce (RYCEY) é uma empresa conhecida por seus carros de luxo, ou talvez por alguns por seus motores de avião. No entanto, está olhando para se tornar um líder em navios autônomos, com DNV como outro concorrente. A Rolls-Royce prevê um lançamento de navios costeiros remotos em 2025, navios oceânicos remotos em 2030 e navios oceânicos autônomos em 2035.

Fonte: Rolls Royce

Carros Autônomos e Robotáxis

Enquanto transportar pacotes é certamente muito útil e provavelmente muito lucrativo, uma grande demanda por transporte é focada em pessoas.

Com a maioria dos lares nas economias desenvolvidas possuindo um ou vários carros e se deslocando para o trabalho, escolas e lazer, há uma demanda maciça inexplorada por carros autônomos.

O custo de veículos de propriedade pessoal praticamente estagnou desde os primeiros carros da Ford em 1934, a $0,7/milha. Mas táxis autônomos poderiam reduzir isso para $0,25/milha. Isso ocorre porque um robô-táxi corta custos de duas maneiras: primeiro, removendo a necessidade de um motorista e, segundo, permitindo uma taxa de utilização muito maior do carro, que pode basicamente funcionar 24/7.

Atualmente, as milhas totais de viagens de robô-táxi são dominadas pelo chinês Baidu, seguido pelo Waymo, apoiado pelo Google. Enquanto isso, outra empresa do setor, Cruise, parou as operações nos EUA.

Fonte: ARK Invest

Um forte concorrente para chegar a este mercado será a Tesla, que está coletando dados de todas as suas frotas existentes de graça, diferenciando-se de seus concorrentes ao usar veículos personalizados para adquirir dados para treinar suas IAs. De certa forma, os clientes da Tesla estão todos trabalhando de graça para a empresa coletar dados de tráfego da vida real.

O programa de direção autônoma da Tesla também está olhando para confiar exclusivamente em câmeras, imitando a forma como um humano faz, em vez de sistemas LIDAR mais caros (vários vezes o preço do carro). Com 50x mais direção do que o Baidu, se alguma empresa pode realizar a direção autônoma total além de caminhos pré-estabelecidos em cidades específicas, provavelmente será a Tesla.

Segurança de Direção Autônoma

Um elemento-chave para a autorização e adoção de direção autônoma é a segurança. Devido ao nosso ceticismo inato em deixar um computador livre para dirigir um carro pesado e perigoso, robô-táxis precisam ser pelo menos uma ordem de magnitude mais seguros do que os motoristas humanos para serem aceitos.

E isso parece estar acontecendo, com um Tesla em FSD (Direção Autônoma Total) 5x mais seguro do que um Tesla sob controle manual. Vale notar que isso também torna o FSD da Tesla muito mais seguro do que o do Waymo. Em geral, mais progresso em IAs é feito, mais a direção autônoma melhorará, incluindo interação por meio de linguagem natural graças às LLMs.

Fonte: ARK Invest

Ao reduzir o custo por milha, a direção autônoma provavelmente mudará a lógica em torno da propriedade de carros e impulsionará fortemente o mercado de táxis. Com o custo previsto de $0,25/milha, o mercado total endereçável de táxis poderia crescer do atual $4-100B (dependendo do preço da corrida) para $5T. E faz com que a maioria das pessoas desista de possuir um carro, exceto se for para “alugá-lo” como um robô-táxi quando não estiverem usando.

Fonte: ARK Invest

Autonomia e Agricultura de Precisão

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

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

O próximo passo provavelmente será robôs muito menores. Isso é verdade em campos abertos para tudo, desde erradicação de ervas daninhas (possivelmente com lasers, como com Carbon Robotics) até plantio, colheita, rega, 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 6 braços robóticos de colheita de maçãs da Advanced.farm.

Você pode ler mais sobre essa revolução na agricultura em nossos artigos “Investidores Devem Notar: Robótica Está Tomando Conta da Agricultura” e “Revolutionizando a Agricultura: O Papel da Robótica no Aumento da Produtividade e Sustentabilidade”.

Armas Autônomas

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

No entanto, comandos militares em todo o mundo estão olhando para a opção. Em grande parte porque drones e robôs são muito mais aceitáveis (e cínica e economicamente, muitas vezes mais baratos) do que a perda de soldados humanos.

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

Fonte: ARK Invest

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

Então, como com muitas inovações, é provável que o progresso em veículos autônomos e IA tenha um lado sombrio, aumentando o poder destrutivo dos humanos uns contra os outros.

Robôs Humanoides

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

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

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

E isso não é tão fora de alcance quanto soa. O Atlas da Boston Dynamics pode se mover e pular como um humano (a Boston Dynamics foi adquirida pela Hyundai – HYMTF).

Fonte: Boston Dynamics

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

Então, se robôs de entrega de comida já são uma realidade e carros autônomos logo serão, um mundo habitado por humanos e “droides” pode estar ao alcance em menos de 10-15 anos.