Inteligência Artificial traz Novo Potencial para Próteses com Mão Impressa em 3D

Um novo braço prostético impresso em 3D com inteligência artificial foi desenvolvido pelo Laboratório de Sistemas Biológicos da Universidade de Hiroshima, no Japão. Essa nova tecnologia pode mudar drasticamente a forma como as próteses funcionam. É mais um passo na direção de combinar o corpo humano físico com inteligência artificial, algo que estamos definitivamente seguindo.

A mão prostética impressa em 3D foi combinada com uma interface de computador para criar o modelo mais leve e barato até agora. Essa versão é a mais reativa à intenção de movimento que já vimos. Antes do modelo atual, eles eram normalmente feitos de metal, o que os tornava mais pesados e caros. O funcionamento dessa nova tecnologia é por meio de uma rede neural treinada para reconhecer certos sinais combinados, esses sinais foram nomeados “sinergias musculares” pelos engenheiros que trabalham no projeto.

A mão prostética tem cinco dedos independentes que podem fazer movimentos complexos. Em comparação com os modelos anteriores, esses dedos podem se mover mais e todos ao mesmo tempo. Esses desenvolvimentos tornam possível que a mão seja usada para tarefas como segurar itens como garrafas e canetas. Sempre que o usuário da tecnologia quer mover a mão ou os dedos de uma certa maneira, ele só precisa imaginar. O Professor Toshio Tsuji da Faculdade de Engenharia da Universidade de Hiroshima explicou a forma como um usuário pode mover a mão impressa em 3D.

“O paciente só pensa no movimento da mão e então o robô se move automaticamente. O robô é como uma parte do seu corpo. Você pode controlar o robô como quiser. Vamos combinar o corpo humano e a máquina como um corpo vivo.”

A mão impressa em 3D funciona quando eletrodos na prótese medem sinais elétricos que vêm dos nervos através da pele. Pode ser comparado à forma como o ECG e as taxas cardíacas funcionam. Os sinais medidos são então enviados a um computador dentro de cinco milissegundos, momento em que o computador reconhece o movimento desejado. O computador então envia o sinal de volta para a mão.

Há uma rede neural que ajuda o computador a aprender os diferentes movimentos complexos, que foi nomeada Interface Cibernética. Ela pode diferenciar entre os 5 dedos para que haja movimentos individuais. O Professor Tsuji também falou sobre esse aspecto da nova tecnologia.

“Essa é uma das características distintas desse projeto. A máquina pode aprender movimentos básicos simples e então combinar e produzir movimentos complexos.”

A tecnologia foi testada entre sete pessoas, e uma das sete era um amputado que usava uma prótese há 17 anos. Os pacientes realizaram tarefas diárias e tiveram uma taxa de precisão de 95% para movimentos simples e uma taxa de 93% para movimentos complexos. As próteses usadas nesse teste específico foram treinadas para apenas 5 movimentos diferentes com cada dedo; pode haver muitos mais movimentos complexos no futuro. Com apenas esses 5 movimentos treinados, o paciente amputado foi capaz de pegar e colocar itens como garrafas e notebooks.

Há numerousas possibilidades para essa tecnologia. Ela pode diminuir o custo enquanto fornece próteses funcionais para pacientes amputados. Ainda há alguns problemas como fadiga muscular e a capacidade do software de reconhecer muitos movimentos complexos.

Esse trabalho foi concluído pelo Laboratório de Sistemas Biológicos da Universidade de Hiroshima, juntamente com pacientes do Centro de Reabilitação Robótica do Instituto de Tecnologia Assistiva de Hygo, Kobe. A empresa Kinki Gishi foi responsável por criar a socket usada no braço do paciente amputado.