Engenheiros da Universidade do Utah, nos Estados Unidos, partilharam os primeiros resultados de um projeto de investigação que tem como missão dar “inteligência” a uma mão biónica e que já testou a ideia e a tecnologia em pessoas que usam este tipo de próteses.

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Os participantes nos vários testes conseguiram realizar tarefas do dia-a-dia com maior precisão e com menos esforço mental, como agarrar objetos pequenos ou levantar uma chávena, sem muitas horas de treino envolvidas, dizem os autores do trabalho.

Os investigadores acreditam que os primeiros resultados da experiência mostram um caminho para que no futuro as próteses possam tornar-se um acessório com maior sensibilidade e com uma mecânica de funcionamento mais idêntica à dos membros naturais.

Qual é o desafio?

Aquilo que parece simples a quem tem os seus membros naturais, torna-se uma tarefa complexa para quem tem de recorrer a uma prótese, mesmo com um sistema robótico avançado. A tecnologia comercial não evoluiu ao ponto de conseguir replicar a destreza do cérebro humano no controlo de movimentos finos, que implicam comandar a força empregue por cada dedo, por exemplo.

Segundo os cientistas, a maioria das mãos biónicas estão limitadas pela falta de capacidade para replicar o tato, que permite a um humano agir de forma intuitiva. A destreza dos movimentos humanos é um desafio ainda maior, porque além da componente sensorial envolve a capacidade do cérebro para criar modelos e antecipar detalhes da interação com cada tipo de objeto para que seja possível fazer movimentos precisos e ter reflexos.

“Por mais realistas que os braços biónicos estejam a tornar-se, controlá-los ainda não é fácil nem intuitivo. Quase metade de todos os utilizadores abandonam as suas próteses, muitas vezes citando os seus controles deficientes e a carga cognitiva”, sublinhou Marshall Trout, investigador de pós-doutoramento no Utah NeuroRobotics Lab.

Os avanços na inteligência artificial e a utilização de redes neurais para acelerar o treino de movimentos tem permitido fazer progressos assinaláveis nesta área. É por isso, aliás, que os vídeos de robots a dobrar roupa, a cortar cebola ou a arrumar louça dão nas vistas sempre que aparecem e têm aparecido cada vez mais.

Veja o vídeo

Avanços do projeto

Nesta experiência em concreto, as próteses foram equipadas com pontas de dedos personalizadas, sensores de pressão e proximidade e foram ligadas a uma rede neural, para treinar os movimentos habituais, com o objetivo de conseguir movimentos mais fluidos e naturais, respondendo a um dos problemas que motivou o projeto - a sensibilidade. "Os dedos podiam detetar, por exemplo, uma bola de algodão praticamente sem peso deixada cair sobre eles", garante a equipa.

Outro problema que a equipa se prupôs resolver é um desafio que as evoluções da tecnologia nesta área têm mantido em aberto: garantir que a prótese consegue adaptar-se, se o utilizador não quiser agarrar um objeto da maneira prevista pela IA, ou se quiser soltá-lo por exemplo.

Para responder a este problema, os investigadores criaram um sistema bioinspirado, que responde de forma equilibrada aos comandos precisos da IA e à intenção do utilizador. Concluíram que a IA conseguiu por esta via aumentar os movimentos naturais e torná-los mais precisos, reduzindo o esforço mental do utilizador necessário para completar as tarefas. Isto porque, o sistema consegue transferir muito do esforço envolvido no ato de agarrar um objeto para a própria prótese. Ou seja, o movimento pode ser feito sem o utilizador praticamente pensar nele, como acontece quando são usados os membros naturais.

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