Cientistas conseguem dar o sentido do tato a braço robótico

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Cientistas conseguiram fazer com que um braço robótico adquirisse algo que pode ser comparado ao sentido do tato, permitindo a execução de tarefas como despejar água de um copo em outro. Com isso, um voluntário que tem o corpo paralisado do peito para baixo, que tem um implante cerebral, conseguiu sentir o braço, as mãos e os dedos como se fossem seus próprios membros superiores.

Versões anteriores do braço já haviam apresentado resultados bastante surpreendentes, mas exigiam que o voluntário dos estudos, Nathan Copeland, precisasse usar os olhos para guiar o braço robótico. “Quando tive apenas feedback visual, pude ver que a mão havia tocado o objeto”, diz Copeland à NPR. “Mas às vezes eu ia pegá-lo e ele caía”.

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Anteriormente, Copeland levava em torno de 20 segundos para concluir uma tarefa relativamente simples, como agarrar um objeto, guiando a prótese com os olhos. “Com feedback sensorial, ele foi capaz de concluí-lo em 10”, disse a professora da Universidade de Pittsburgh, Jeniffer Collinger, uma das líderes do estudo.

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“Mesmo algo simples como pegar um copo e tentar manter a pressão adequada ao movê-lo para outro local, depende muito do feedback tátil de sua mão”, diz ela. Por conta disso, Collinger e sua equipe passaram anos procurando uma forma de adicionar feedback sensorial a um braço e uma mão robótica.

Trabalho de longo prazo

O trabalho da equipe com Nathan Copeland já dura mais de 15 anos. O rapaz ficou tetraplégico durante sua adolescência, quando sofreu um acidente. Desde então, ele aprendeu a controlar os movimentos do braço robótico utilizando uma interface cérebro-computador.

Para tanto, foram instalados eletrodos em uma área do cérebro do voluntário para processamento de informações sensoriais. Isso permitiu o uso de pulsos elétricos para simulação de uma série de sensações. “Descobriu-se que a estimulação nas áreas relacionadas à ponta dos dedos no cérebro gerava sensações que pareciam vir das próprias mãos do participante”, explica Collinger.

Nathan Copeland toca na mão do ex-presidente Barack Obama em 2016. Crédito: The White House/Reprodução

Logo após, os pesquisadores buscaram gerar esses sinais quando o braço robótico e a mão entrassem em contato com um objeto. Por último, a equipe cronometrou o tempo levado por Copeland enquanto ele realizava determinadas tarefas, como pegar um Lego ou despejar água, com e sem feedback tátil. Os resultados demonstraram que o voluntário conseguia realizar algumas tarefas tão rápido quanto uma pessoa com um braço orgânico.

“A sensação realmente mudaria de intensidade com base em quanta força a mão estava exercendo sobre o objeto”, diz Copeland. “Então, eu também poderia dizer se eu tinha um controle firme sobre ele ou não”. “O controle é tão intuitivo que basicamente estou pensando nas coisas como se estivesse movendo meu próprio braço”.

Pontos fracos

As implicações e possíveis usos dessa tecnologia vão além dos braços robóticos, uma vez que outros membros protéticos de alta tecnologia também tendem a funcionar melhor quando simulam a sensação de toque. Alguns fazem isso vibrando ou fornecendo alguma outra forma de feedback tátil, algo parecido com a tecnologia empregada em smartphones no momento de digitar uma senha na tela.

Os atuais braços robóticos já possuem um funcionamento similar aos membros naturais, sendo capazes de dobrar no cotovelo, girar nos pulsos e agarrar com os dedos. “Mas quando você dá a alguém a capacidade de controlar essas coisas, até que eles tenham a sensação tátil, é desajeitado”, diz o professor do departamento de engenharia mecânica da Universidade Johns Hopkins, Jeremy Brown.

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Brown também explica que algumas habilidades dos sensores ainda são um pouco rudimentares, como por exemplo, a detecção de temperatura, pressão, textura, ou se o objeto está molhado ou seco. Segundo ele, os cientistas ainda estão aprendendo como fazer que mãos e dedos artificiais possam detectar essas sutilezas de um objeto. Contudo, membros que fornecem feedback sensorial podem acelerar esse processo.

Porém, de acordo com o professor, dar o sentido do tato a uma prótese é mais do que apenas aumentar sua destreza. “Não se trata apenas de colocar a mão no bolso e pegar as chaves”, diz ele. “É também a capacidade de segurar a mão de uma pessoa amada e sentir essa conexão emocional.”, completa.

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