Freddy II (1973-1976) foi um robô experimental desenvolvido no Departamento de Inteligência de Máquinas e Percepção da Universidade de Edimburgo, posteriormente parte da Escola de Informática. Foi o sucessor do protótipo Freddy Mark I(1969-1971) e um dos primeiros sistemas a integrar visão computacional, manipulação e controle inteligente em uma plataforma versátil e reprogramável. O projeto foi iniciado e supervisionado por Donald Michie e contribuiu para pesquisas fundamentais em inteligência artificial e robótica durante a década de 1970.
O robô foi projetado para montar modelos simples de brinquedos a partir de blocos de madeira, como barcos com mastros e carros com eixos e rodas. Podia ser retreinado para executar uma nova tarefa em um ou dois dias, uma capacidade notável para a época. Freddy II está atualmente em exibição no Royal Museum em Edimburgo, Escócia, com um vídeo em loop de suas tarefas de montagem.
Projeto Técnico
Freddy II apresentava um manipulador com 5 graus de liberdade, com uma grande 'mão' vertical que podia se mover para cima e para baixo, girar em torno do eixo vertical e girar objetos segurados em sua garra em torno de um eixo horizontal. Dois graus adicionais de liberdade translacional eram fornecidos por uma superfície de trabalho que se movia sob a garra, simplificando a construção do braço. A garra era do tipo de pinça com dois dedos, e o sistema incluía uma câmera de vídeo e, posteriormente, um gerador de faixa de luz para varredura 3D com luz estruturada. O hardware mecânico e a eletrônica analógica foram projetados e construídos por Stephen Salter, que mais tarde foi pioneiro na tecnologia de energia das ondas(veja Salter's Duck. A eletrônica digital e a interface com o computador foram projetadas por Harry Barrow e Gregan Crawford. O software foi desenvolvido por uma equipe liderada por Rod Burstall, Robin Popplestone e Harry Barrow, usando a linguagem de programação POP-2, uma das primeiras linguagens de programação funcional. O hardware computacional consistia em um computador Elliot 4130 com 384KB(128K palavras de 24 bits) de RAM e um disco rígido, ligado a um pequeno computador Honeywell H316 com 16KB de RAM que lidava diretamente com sensoriamento e controle. O sistema usava correspondência de grafos em características visuais detectadas para reconhecer peças, comparando dados de câmera a modelos previamente armazenados.
Programação e RAPT
O projeto Freddy reconheceu cedo que a programação no nível do atuador(especificando comandos 'mova aqui, faça isso') era tediosa e falhava em lidar com variações na posição, forma e ruído de sensores das peças. Isso levou ao desenvolvimento da linguagem de programação de robôs RAPT por Pat Ambler e Robin Popplestone. RAPT especificava o comportamento do robô no nível do objeto, definindo metas em termos de relações posicionais desejadas entre o robô, os objetos e a cena, deixando os detalhes de alcançar essas metas para o software subjacente. Embora desenvolvida na década de 1970, RAPT permanece consideravelmente mais avançada do que a maioria das linguagens comerciais de programação de robôs. Essa abordagem permitiu que Freddy lidasse com variações na colocação das peças e ruído de sensores, um passo significativo em direção à automação flexível.
Controvérsia Lighthill
Em meados da década de 1970, a utilidade de buscar robótica de propósito geral foi debatida tanto nos EUA quanto no Reino Unido. Um programa de TV da BBC de 1973, conhecido como o "Debate Lighthill," colocou James Lighthill, que havia escrito um relatório crítico para agências de financiamento científico do Reino Unido, contra Donald Michie de Edimburgo e John McCarthy da Universidade de Stanford. Freddy II e o robô Shakey de Stanford/SRI foram usados para ilustrar o estado da arte em robótica inteligente na época, destacando o potencial e as limitações do campo.
Legado e Contribuidores
O projeto Freddy reuniu líderes no início da IA e da robótica, incluindo Pat Ambler, Harry Barrow, Ilona Bellos, Chris Brown, Rod Burstall, Gregan Crawford, Jim Howe, Donald Michie, Robin Popplestone, Stephen Salter, Austin Tate e Ken Turner. Seu trabalho influenciou desenvolvimentos subsequentes em programação de robôs, visão computacional e varredura com luz estruturada. Freddy II permanece um artefato histórico da pesquisa inicial em IA, demonstrando a integração de percepção, manipulação e controle de alto nível que sustenta a robótica moderna.