Pesquisa em parceria com o LabTel projeta uma mão robótica

• Post by: Isabela Xavier
• 21/07/2023
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Por: Ghenis Carlos Silva*

O Laboratório de Telecomunicações da Ufes (LabTel) em parceria com o Centro de Pesquisa, Inovação e Desenvolvimento do Espírito Santo (CPID) está desenvolvendo uma prótese de mão robótica. Batizado de PrHand, o dispositivo possui sensores que aplicam elementos rígidos e flexíveis, possibilitando sua adaptação de acordo com o formato do objeto que manuseia. O projeto é mais um da área de robótica social do LabTel.

A demanda por uma prótese que contemple eficiência e acessibilidade é grande. Pensando nisso, os pesquisadores conseguiram produzir uma mão com aparência e movimentos semelhantes ao membro natural.

Suas articulações elásticas permitem a extensão dos dedos e a flexão é feita com um motor. Os movimentos dos dedos são flexão (dobrar), extensão (esticar), abdução (afastar em relação ao plano medial da mão) e adução (aproximar em relação ao plano medial da mão).

Custo

O professor do programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica da Ufes (PPGEE) e pesquisador do LabTel, Camilo Díaz, detalha sobre a acessibilidade do projeto.

“Como as peças são feitas com uma impressora 3D, o produto se torna de baixo custo e permite ser replicado por qualquer pessoa que tenha uma impressora 3D. Gerando um impacto social maior, principalmente para a população menos favorecida”, declara.

A tecnologia aplicada na prótese robótica consiste na eletropneumática, em que um um motor elétrico faz a flexão dos dedos, e uma bomba de ar pressuriza atuadores pneumáticos localizados entre eles, permitindo o movimento de abdução.

No mercado, uma prótese de mão que possibilita o mesmo desempenho pode chegar ao valor de US$ 50 mil (R$ 238 mil). Já a estimativa do custo para a produção da PrHand é de US$ 600 (cerca de R$ 2,8 mil).

Desempenho

A estudante de doutorado do PPGEE e pesquisadora responsável pela prótese, Laura Barraza, afirma que a próxima etapa consiste em melhorar o desempenho da prótese em relação ao peso e transformá-la em um produto mais comercial.

“Com os testes mecânicos, foi possível caracterizar a prótese em relação ao peso que ela consegue carregar sem se danificar, registrando aproximadamente 10 quilos. Em relação à força máxima que ela aplica sobre os objetos, registramos aproximadamente 35,8 Newtons”, explicou Barraza.

A estudante acrescentou que os primeiros testes foram importantes para diagnosticar o funcionamento do equipamento.

“Também foram feitos alguns testes funcionais, inclusive para avaliar a naturalidade com que uma pessoa amputada conseguiria realizar as tarefas da vida diária com a prótese. Em geral, os resultados foram melhores em comparação com as próteses reportadas na literatura”, declara Barraza.

Próxima etapa

Atribuir sensibilidade para a prótese compõe a próxima etapa do estudo. Isso ocorrerá com a aplicação de sensores de pressão e curvatura de fibra óptica, com os quais se pretende melhorar a flexibilidade e obter informações.

Assim, a pessoa que usa a prótese poderá entender se está segurando um objeto quente, se ele está escorregando ou se está apertando mais do que precisa. “Precisamos dessas informações, e colocaremos sensores de pressão e curvatura para saber como a mão se comporta quando está interagindo com um objeto”, explica Díaz.

A pesquisa começou na Colômbia, onde também foram feitos alguns testes mecânicos e funcionais.

O projeto contou com a contribuição científica dos professores do LabTel, do Centro de Pesquisa, Inovação e Desenvolvimento do Espírito Santo e da Universidade de Bristol, na Inglaterra. O financiamento é da Fundação de Amparo à Pesquisa e Inovação do Espírito Santo (Fapes) e do Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq).

*Bolsista no Laboratório de Telecomunicações