Aqueles “trajes robóticos” que ajudam pessoas com dificuldades motoras a se movimentarem estão evoluindo. A neurotecnologia tem um papel importante nesse processo e chegou dando uma forcinha aos portadores de necessidades especiais. Exoesqueletos inteligentes promovem revolução da mobilidade e da independência. Conheça aqui dois dos vários avanços na área em 2024.
Imagine um traje robótico que devolve a capacidade de caminhar, correr e até subir escadas. Parece coisa de filme de ficção científica, mas a ciência já transformou essa ideia em realidade. É um exoesqueleto.
Quem gosta de ficção científica já deve ter feito a relação com os acessórios usados em filmes como “No Limite do Amanhã” (2014), “Elisium” (2013), “G.I Joe” (2009) ou “RoboCop” (1987). Na vida real eles não costumam ter armas. São aliados das pessoas, principalmente das com deficiências motoras.
Os avanços nesse campo já são muitos, mas há ainda grandes desafios. O custo elevado de desenvolvimento e produção limita o acesso para muitos usuários. Além disso, a personalização necessária para diferentes perfis biomecânicos demanda esforços e recursos significativos em mais pesquisa.
Maa, em 2024, dois avanços marcantes, um produto e uma pesquisa, mostram novas perspectivas para a criação de dispositivos que possam ser cada vez mais acessíveis e eficientes para as pessoas com mobilidade reduzida.
Exoesqueletos: do cinema para a vida real
Mais do que “trajes de super-heróis”, os exoesqueletos são dispositivos robóticos vestíveis que aumentam ou substituem funções locomotoras. Com toda a certeza exoesqueletos inteligentes promovem uma revolução na mobilidade e na independência.
Com o avanço das tecnologias e da engenharia, eles têm ganhado espaço no campo da reabilitação e no aprimoramento das capacidades físicas humanas. Assim, também se tornam uma promessa concreta de mobilidade e independência.
A mídia especializada internacional ficou impressionada com o WalkON Suit F1, um exoesqueleto cuja eficiência foi comprovada na Cybathlon 2024, olimpíada internacional de tecnologias assistivas. A competição aconteceu em outubro, na Suíça.
Desenvolvido pelo Instituto Avançado de Ciência e Tecnologia da Coreia (KAIST), o WalkOn Suit F1 foi controlado pelo engenheiro Seunghwan Kim (na foto). O pesquisador também tem grande limitação de seus movimentos, o que era uma exigência da competição. Kim venceu ao completar um percurso repleto de desafios em apenas 6 minutos e 41 segundos. Veja vídeo demonstrativo no Youtube Exoskeleton Lab @ KAIST.
Segundo divulgação do Instituto coreano, a principal característica deste exoesqueleto em relação aos demais, é que ele pode se acoplar diretamente ao usuário na cadeira de rodas. Ou seja, elimina a necessidade de assistência externa para vestir o traje.
Também, pode ser controlado a distância e corrige ativamente seu centro de gravidade, para manter o equilíbrio e permitir que o usuário caminhe e possa usar suas mãos livremente para realizar suas tarefas do dia a dia. Outro diferencial é a tecnologia de reconhecimento de visão integrada ao traje. Esse sistema permite identificar obstáculos, garantindo segurança e promovendo mais autonomia ao usuário.
Avanços com IA: eficiência e personalização
Além de dispositivos prontos para uso, cientistas também pesquisam novas formas de tornar a produção dos exoesqueletos mais rápida e mais acessível. Em junho, a revista científica Nature publicou um estudo que revela como a inteligência artificial pode reduzir o tempo e o custo de produção.
Os cientistas, radicados nos Estados Unidos, demonstraram que modelos musculoesqueléticos, redes neurais e simulações computadorizadas podem substituir parte dos testes com humanos. Isso acelera o processo e melhora a eficiência dos equipamentos. Porquanto, o estudo revelou uma redução significativa no esforço metabólico durante atividades comuns:
24,3% ao caminhar;
13,1% ao correr;
15,4% ao subir escadas.
Além disso, a IA elimina longas sessões de treinamento, pois o exoesqueleto aprende continuamente com a rotina do usuário. O resultado? Mais liberdade para caminhar, correr e realizar tarefas do dia a dia.
Futuro dos exoesqueletos: inclusão social e neurotecnologia
Neurotecnologia é um conjunto de ferramentas que tem como base princípios do sistema nervoso. Como resultado, abrange desde a compreensão da consciência e a formação do pensamento até o controle de qualquer atividade regulada pelo sistema nervoso.
Os próximos passos na evolução dos exoesqueletos inteligentes para promoverem a revolução na mobilidade e na independência, incluem expandir seu uso para casos mais complexos, como amputações ou paralisias severas. Além disso, a integração de interfaces cérebro-máquina pode revolucionar a reabilitação neuromotora.
Empresas como a Neuralink, de Elon Musk, já permitem o controle desses dispositivos apenas pelo pensamento, com uso de implantes cerebrais. Por outro lado, no Brasil, o neurocientista Miguel Nicolelis alcançou grande visibilidade midiática e tem mostrado como a neuroplasticidade pode ajudar o cérebro a reorganizar funções perdidas após lesões neurológicas.
Combinando neurotecnologia, IA e design ergonômico, os exoesqueletos representam uma nova fronteira para a inclusão e a qualidade de vida. Dessa maneira, mais do que simplesmente produtos com uma grande carga de inovação tecnológica, eles parecem estar redefinindo os limites do corpo humano, devolvendo esperança e independência a milhões de pessoas.
Sobre o NeuroTec-R
O Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Neurotecnologia Responsável (NeuroTec-R) tem foco no estudo do cérebro e no desenvolvimento responsável. Reunindo pesquisadores do Brasil e do exterior, seu propósito é ir além, no que se refere a promover inovações e descobertas científicas e socialmente relevantes. Ele segue os princípios da Pesquisa e Inovação Responsáveis (PIR), que por conseguinte se orienta por seis grandes agendas públicas como princípios metodológicos: Engajamento Público, Ética, Igualdade de Gênero, Educação em Ciência, Acesso Aberto e Governança. Em resumo, sua sede fica no Centro de Tecnologia em Medicina Molecular (CTMM) da Faculdade de Medicina da UFMG.
Fontes:
Luo, S., Jiang, M., Zhang, S. et al. Experiment-free exoskeleton assistance via learning in simulation. Nature 630, Junho, 353–359 (2024). https://doi.org/10.1038/s41586-024-07382-4
Kurt Knutsson, CyberGuy Report Fox News. Exoskeleton helps paralyzed people regain independence – Wearable robot can actually walk over to person in wheelchair. November 15, 2024. https://www.foxnews.com/tech/exoskeleton-helps-paralyzed-people-regain-independence
Exoskeleton Lab @ KAIST. @KyoungchulKong_EXO-Lab. https://www.youtube.com/@KyoungchulKong_EXO-Lab
Texto: Marcus Vinicius dos Santos – jornalista CTMM Medicina UFMG
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