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Perna biônica usa IA para imitar movimentos de membro real

Pesquisadores da Universidade de Utah, nos Estados Unidos, desenvolveram uma nova prótese de perna robótica leve, capaz de replicar com precisão os movimentos do joelho e do tornozelo do usuário, além de todas as articulações presentes nos dedos dos pés.

Segundo os engenheiros, a perna biônica possui motores, processadores e inteligência artificial (IA) avançada que trabalham juntos para dar aos amputados muito mais força para andar, levantar, sentar, subir e descer escadas e rampas de maneira muito mais simples e intuitiva.

“A potência extra da prótese torna essas atividades mais fáceis e menos estressantes para os amputados, que normalmente precisam sobrecarregar a parte superior do corpo e a perna intacta para compensar a falta de assistência das próteses atuais”, explica o professor de engenharia mecânica Tommaso Lenzi, autor principal do projeto.

Prótese adaptável

A perna biônica desenvolvida pela equipe do professor Lenzi usa sensores de força e torque personalizados, além de acelerômetros e giroscópios para ajudar a determinar a posição do dispositivo no espaço. Esses sensores são conectados a um processador que traduz esses dados em movimentos das articulações robóticas.

Prótese robótica composta por sensores, motores e atuadores que trabalham em conjunto para melhorar a qualidade do movimento (Imagem: Reprodução/Universidade de Utah)
Prótese robótica composta por sensores, motores e atuadores que trabalham em conjunto para melhorar a qualidade do movimento (Imagem: Reprodução/Universidade de Utah)

Com base nessas informações em tempo real, a perna fornece energia aos motores nas articulações para que a pessoa consiga caminhar, levantar, subir e descer escadas ou manobrar em torno de obstáculos. Esse sistema de transmissão inteligente conecta os motores elétricos às articulações robóticas da prótese.

“Se você quiser andar mais rápido, a perna biônica lhe dará mais energia. Ela também pode se adaptar automaticamente à altura dos degraus de uma escada, modificando o comportamento das articulações para cada atividade, como se fosse um sistema de troca de marchas em uma bicicleta”, acrescenta Lenzi.

Estabilidade e conforto

Segundo os pesquisadores, além das articulações robóticas do joelho e do tornozelo, a nova perna biônica possui um sistema que proporciona mais estabilidade e conforto ao caminhar, principalmente para pessoas com amputações ou idosos como mobilidade reduzida.

Perma biônica se adapta às condições do ambiente como rampas e escadas (Imagem: Reprodução/Universidade de Utah)
Perma biônica se adapta às condições do ambiente como rampas e escadas (Imagem: Reprodução/Universidade de Utah)

Sensores, processadores, motores, sistemas de transmissão e as articulações robóticas permitem que os usuários controlem a prótese de forma intuitiva, contínua e em tempo real, como se fosse uma perna biológica intacta e sem interferir na qualidade dos movimentos.

“Recentemente, nós firmamos uma parceria com a empresa Ottobock, líder mundial na fabricação de próteses, para desenvolver e aperfeiçoar a tecnologia da nossa perna biônica, podendo, no futuro, levá-la a indivíduos com amputações de membros inferiores”, encerra o professor Tommaso Lenzi.

Fonte: Canaltech

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