Uma mão biônica que enxerga

Uma mão biônica intuitiva que pode “enxergar” e manusear objetos de maneira objetiva e suave poderia mudar a vida de pessoas com deficiências nos membros superiores. Projetada por engenheiros biomédicos da Universidade de Newcastle, esta prótese ilustra a colaboração entre a intenção humana e a eficiência técnica da inteligência artificial (IA).

Chen Xiaorong

Quando Doug McIntosh, um homem com a mão amputada que participou de um experimento clínico, pôde pegar um objeto pela primeira vez, de maneira rápida e efetiva, após 20 anos sem fazer o menor esforço. O criador da mão biônica que ele estava usando disse que nenhuma recompensa seria maior do que a de ter visto a alegria estampada naquele rosto.  

“Isso mostrou que minha inovação tinha sido um sucesso e meu voluntário estava feliz com ela”, disse Dr. Kianoush Nazarpour, engenheiro biomédico do Institute of Neuroscience at Newcastle University (Instituto de Neurociência da Universidade de Newcastle), no Reino Unido. A mão biônica é uma das vencedoras do Prêmio de Inovação Netexplo 2018 (Netexplo Innovation Awards 2018).

A nova geração de próteses de membros permite que o utilizador pegue objetos sem o uso de seu cérebro, ou seja, automaticamente e sem pensar. Funciona como uma mão real da qual encaramos de forma tão natural a habilidade para pegar objetos corretamente.

O processo atual requer que o usuário veja o objeto, estimule fisicamente os músculos do braço e execute um movimento com o membro com prótese. Na nova versão, uma pequena câmera (que custa menos de $1,50), encaixada na mão biônica, capta a foto do objeto à sua frente, avalia sua forma e tamanho, e dispara, em questão de segundos, uma série de movimentos suaves para pegá-lo.

Não é preciso mais que um rápido olhar do usuário na direção correta. Para escolher entre quatros maneiras diferentes de “pegar” – adequadas para segurar um copo, segurar o controle remoto da TV, segurar objetos com o polegar e dois dedos, ou pinçar com o polegar e o dedo indicador – a mão utiliza a inteligência artificial de modo a melhorar de forma contínua suas habilidades para detectar e pegar. O dispositivo é dez vezes mais rápido que os atuais membros biônicos.

“A capacidade de resposta tem sido uma das principais barreiras dos membros artificiais. Controlá-los requer prática, concentração e tempo”, explica Nazarpour. “As próteses de membros mudaram muito pouco nos últimos 100 anos – os projetos estão muito melhores e os materiais são mais leves e mais duráveis, mas ainda funcionam da mesma maneira”, acrescenta.

“A beleza deste sistema é que ele é muito mais flexível e a mão se torna capaz de pegar qualquer tipo de objeto – o que é essencial, já que na vida real as pessoas pegam sem esforço uma variedade de objetos que nunca viram antes”.

Nazarpour, que dedica sua pesquisa à melhoria de próteses desde 1999, cresceu no Irã com o sonho de se tornar médico. Sua pesquisa é motivada pelo potencial das próteses em restaurar a capacidade de indivíduos com dificuldades sensório-motoras, transformando pensamentos em ações e sensações em percepção.

O ponto mais importante é entender como o sistema nervoso periférico responde à estimulação eletromecânica do membro, o que ajuda na criação do projeto das próteses. Um projeto eletromecânico e um programa de computador estão disponíveis online, e podem ser adaptados ou instalados em diversos produtos artificiais para membros superiores.

“Nós produzimos o dispositivo e o sistema de controle de software, mas não as mãos artificiais”, disse Nazarpour, e acrescenta que o equipamento custa apenas $1. Além do óbvio benefício para pessoas com deficiência, a mão biônica pode fazer parte de um robô inteligente, o que é de interesse das indústrias e dos negócios.

Estatísticas recentes mostram que no Reino Unido existem cerca de 600 novos casos de pessoas com membros superiores amputados a cada ano, e 50% delas têm de 15 a 54 anos de idade. O número é muito maior nos Estados Unidos, onde são 500 mil novos casos de pessoas com membros superiores amputados a cada ano.

“Nós planejamos cooperar com muitos fabricantes de próteses e precisamos construir nossas redes”, disse Nazarpour, cuja equipe ainda está aperfeiçoando o projeto. “Eu espero que possa ajudar milhares de pessoas com membros amputados ao redor do mundo”.

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Hand that sees

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