Robótica

Essa mão artificial executa o controle robótico com o do usuário com mais precisão

Os cientistas da EPFL estão desenvolvendo novas abordagens para o controle aprimorado das mãos robóticas – em particular para amputados – que combinam o controle individual dos dedos e a automação para melhor compreensão e manipulação. Essa prova interdisciplinar de conceito entre neuroengenharia e robótica foi testada com sucesso em três amputados e sete indivíduos saudáveis. Os resultados são publicados na edição de hoje da Nature Machine Intelligence.

A tecnologia mescla dois conceitos de dois campos diferentes. A implementação de ambos juntos nunca havia sido feita antes para o controle robótico das mãos e contribui para o emergente campo de controle compartilhado em neuroprosthetics.

Um conceito, da neuroengenharia, envolve decifrar o movimento pretendido dos dedos da atividade muscular no coto do amputado para o controle individual dos dedos da mão protética, o que nunca foi feito antes. O outro, da robótica, permite que a mão robótica ajude a segurar objetos e mantenha contato com eles para agarrar com robustez.

O algoritmo primeiro aprende como decodificar a intenção do usuário e traduz isso no movimento do dedo da mão protética. O amputado deve executar uma série de movimentos das mãos para treinar o algoritmo que usa aprendizado de máquina.

Os sensores colocados no coto do amputado detectam atividade muscular e o algoritmo descobre quais movimentos da mão correspondem a quais padrões de atividade muscular. Uma vez que os movimentos dos dedos pretendidos pelo usuário sejam entendidos, essas informações podem ser usadas para controlar dedos individuais da mão protética.

“Como os sinais musculares podem ser barulhentos, precisamos de um algoritmo de aprendizado de máquina que extraia atividades significativas desses músculos e os interprete em movimentos”, diz Katie Zhuang, primeira autora da publicação.

Em seguida, os cientistas projetaram o algoritmo para que a automação robótica entre em ação quando o usuário tenta apreender um objeto. O algoritmo diz à mão protética para fechar os dedos quando um objeto está em contato com sensores na superfície da mão protética. Essa apreensão automática é uma adaptação de um estudo anterior para braços robóticos projetados para deduzir a forma dos objetos e compreendê-los com base apenas em informações táteis, sem a ajuda de sinais visuais.

Ainda existem muitos desafios para projetar o algoritmo antes que ele possa ser implementado em uma mão protética disponível comercialmente para amputados. Por enquanto, o algoritmo ainda está sendo testado em um robô fornecido por uma parte externa.

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