PINMAP: uma IA para enxergar através das paredes (ou quase)

Pesquisadores sul-coreanos desenvolveram uma IA capaz de fazer robôs detectarem obstáculos transparentes. Um avanço importante para reduzir os custos da condução autônoma e tornar nossos futuros assistentes mais inteligentes.

Já aconteceu de você bater em uma porta de vidro novinha em folha? Fique tranquilo, até os robôs mais sofisticados caem nessa armadilha. Pelo menos, até agora. Porque na Coreia do Sul, uma equipe do DGIST (Instituto de Ciência e Tecnologia de Daegu Gyeongbuk) acaba de equipar as máquinas com uma espécie de sexto sentido para evitar esses obstáculos invisíveis, e tudo isso sem aumentar os custos. Uma pequena revolução para o mundo da robótica autônoma, detalhada em um artigo do AI Times Korea.

O LiDAR, esse olho laser que nem sempre enxerga com clareza

No coração da navegação de robôs autônomos, frequentemente encontramos o LiDAR. Imagine um tipo de radar que, em vez de ondas de rádio, envia milhares de feixes de laser para mapear seu ambiente em 3D. É como se o robô gritasse "Marco!" e os objetos respondessem "Polo!", refletindo a luz. O problema: superfícies transparentes, como vidro, são trapaceiras inveteradas. Elas deixam a luz passar ou a desviam de forma tão sutil que o LiDAR, especialmente os modelos mais básicos, só enxerga o vazio. Resultado: o robô, convencido de que o caminho está livre, avança direto contra a parede. Não muito inteligente para um dispositivo que deveria nos auxiliar.

Até agora, a solução era equipar os robôs com LiDARs de alta resolução, muito mais caros, ou com uma série de sensores adicionais (ultrassom, câmeras). Uma solução custosa – estamos falando de centenas a milhares de euros a mais – e que complica desnecessariamente o sistema. É como comprar um carro de Fórmula 1 só para ir buscar pão.

PINMAP, o algoritmo com faro apurado

Diante desse muro (transparente, claro), a equipe do professor Park Kyung-joon no DGIST teve uma ideia brilhante: e se, em vez de mudar o hardware, mudássemos o software? Foi assim que nasceu o PINMAP (sigla para Probabilistic Incremental Navigation-based Mapping, ou "Mapeamento Probabilístico Baseado em Navegação Incremental" para os íntimos).

O princípio do PINMAP é engenhoso. Em vez de ignorar os raros ecos de luz que os LiDARs básicos às vezes conseguem captar no vidro, o algoritmo os registra cuidadosamente. À medida que se move, o robô acumula essas "pistas". O PINMAP funciona então como um detetive: uma única pegada não basta, mas um acúmulo de pequenos detalhes acaba desenhando uma imagem clara. De forma probabilística, o algoritmo "adivinha" assim a presença de uma superfície de vidro.

Para completar, o PINMAP utiliza ferramentas de código aberto bem conhecidas no mundo da robótica (Cartographer para mapeamento e Nav2 para navegação, ambos do ecossistema ROS 2 – Robot Operating System). Na prática, isso significa que é possível integrá-lo facilmente a robôs existentes sem grandes mudanças.

Visão afiada por um preço acessível

Os resultados, publicados em 7 de maio de 2025 na revista científica IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement com o título "PINMAP: A Cost-Efficient Algorithm for Glass Detection and Mapping Using Low-Cost 2D LiDAR", são no mínimo espetaculares. Em testes realizados nas instalações do DGIST, repletas de divisórias de vidro, os robôs equipados com PINMAP detectaram os obstáculos transparentes com uma precisão de 96,77%. Para comparação, os mesmos robôs usando softwares convencionais apresentavam uma taxa de detecção próxima de... zero! Tudo isso, reduzindo potencialmente em dez vezes o custo relacionado a essa capacidade de "enxergar" vidro, como destaca o artigo do AI Times Korea. Os pesquisadores estimam que isso poderia reduzir em 90% os custos globais da condução autônoma em certos contextos.

A importância é enorme. Robôs capazes de navegar sem problemas em ambientes complexos como hospitais, aeroportos, shoppings ou armazéns logísticos – lugares onde o vidro é onipresente – poderiam finalmente ser implantados em larga escala. Adeus, robôs que se confundem com pássaros diante de uma vitrine!

O professor Park Kyung-joon, que também é diretor técnico (CTO) da startup S-Innovations, especializada em softwares robóticos, como menciona sua biografia no site do DGIST e o artigo do AI Times Korea, vê no PINMAP uma mudança de paradigma: "Esta pesquisa prova que um software inteligente pode superar as limitações dos sensores, sem depender necessariamente de hardware ultrapotente."

E no futuro?

Se o PINMAP cumprir suas promessas, podemos ver surgir uma nova geração de robôs de serviço mais acessíveis e confiáveis. Menos colisões significam menos danos e mais segurança. A equipe de pesquisa, cujo primeiro autor do estudo é Chae Ji-young, doutorando no DGIST, disponibilizou sua implementação em código aberto, um gesto apreciado pela comunidade robótica.

Então, da próxima vez que você cruzar com um robô, lembre-se de que ele pode ser um pouco mais esperto do que parece. E, principalmente, que não vai mais avançar sobre você através da vitrine da sala!