Mão robótica mescla intenção do usuário com inteligência artificial

Versão do equipamento usada para aprimorar os algoritmos de inteligência artificial.

Tecnologia neuroprotética

Engenheiros suíços começaram a testar uma nova tecnologia neuroprotética que combina o controle robótico com o controle voluntário dos usuários.

Eles 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 melhorar a pegada e a manipulação dos objetos.

A tecnologia mescla dois conceitos de dois campos diferentes. A implementação simultânea de ambos nunca havia sido feita antes para o controle de mãos robóticas.

O primeiro conceito, da neuroengenharia, envolve decifrar o movimento pretendido dos dedos a partir da atividade muscular no coto do amputado, e então usar esses sinais para o controle individual dos dedos da mão protética – o detalhe é o controle dos dedos individualmente, algo que nunca foi feito antes. O outro conceito, da robótica, permite que a mão artificial ajude a segurar objetos e mantenha contato com eles para agarrar com robustez.

“Quando você segura um objeto em sua mão e ele começa a escorregar, você tem apenas alguns milissegundos para reagir,” explica Aude Billard, pesquisador da Escola Politécnica Federal de Lausanne (EPFL). “A mão robótica tem a capacidade de reagir em 400 milissegundos. Equipada com sensores de pressão ao longo dos dedos, ela pode reagir e estabilizar o objeto antes que o cérebro possa perceber que o objeto está escorregando.”

Intenção real com inteligência artificial

Para detectar as intenções de movimento do usuário e controlar o equipamento em tempo real, o sistema usa um algoritmo de inteligência artificial, que primeiro aprende como decodificar a intenção do usuário e então traduz isso no movimento de cada dedo da mão protética.

Demonstração dos sensores para leitura das intenções de movimento, feita por um indivíduo saudável.

Para isso, o usuário deve executar uma série de movimentos das mãos para treinar o algoritmo, que usa aprendizado de máquina. Os sensores colocados na superfície do braço – em comparação com a coleta invasiva feita diretamente nos nervos – detectam a 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 os dedos individualmente.

Treinamento robotizado

A primeira prova de conceito mesclando neuroengenharia e robótica foi testada com sucesso em três amputados e em sete indivíduos saudáveis.

Contudo, ainda há desafios a serem vencidos para melhorar o algoritmo, antes que ele possa ser implementado em uma mão protética disponível comercialmente. Para acelerar nesse processo, o algoritmo está sendo testado em um robô, que pode executar milhares de movimentos repetidos sem se cansar, provendo o treinamento adequado para a mão robótica com uma grande variedade de tipos de objetos.

Um robô está sendo usado para treinar o algoritmo de inteligência artificial com uma ampla gama de objetos.

FONTE: INOVAÇÃO TECNOLOGICA