Existem várias explicações para o porquê da mão humana ter desenvolvido o caminho que tem. Alguns pesquisadores ligam nossos polegares opositores à necessidade dos nossos ancestrais de golpear e arremessar objetos contra inimigos ou dar um soco, enquanto outros dizem que um único intensificador de genes (um grupo de proteínas no DNA que ativa certos genes) é o que levou à nossa anatomia. Mas a maioria concorda que o bipedismo, o aumento de cérebros e a necessidade de usar ferramentas são o que fez.
No entanto, por mais ágil que nossas mãos nos façam, uma equipe de pesquisadores do Instituto de Tecnologia de Massachusetts acha que podemos fazer melhor. Harry Asada, professor de engenharia, desenvolveu um robô que permite que uma pessoa descasque uma banana ou abra uma garrafa com uma mão.
Juntamente com a estudante de graduação Faye Wu, Asada construiu um par de dedos robóticos que rastreiam, imitam e auxiliam os cinco dígitos de uma pessoa. Os dois apêndices extras, que se parecem com dedos de ponteiro de plástico alongados, prendem a um punho de pulso e estendem-se ao lado do polegar e do mindinho. O aparelho se conecta a uma luva carregada de sensores, que mede como os dedos de uma pessoa se dobram e se movem. Um algoritmo tritura esses dados de movimento e os traduz em ações para cada dedo robótico.
O robô tira uma lição da maneira como nossos próprios cinco dígitos se movem. Um sinal de controle do cérebro ativa grupos de músculos na mão. Essa sinergia, Wu explica em um vídeo de demonstração, é muito mais eficiente do que enviar sinais para músculos individuais.
Para mapear como os dedos extras se moveriam, Wu prendeu o dispositivo ao pulso e começou a pegar objetos em todo o laboratório. Com cada teste, ela posicionou manualmente os dedos do robô em um objeto de uma maneira que seria mais útil - por exemplo, firmando uma garrafa de refrigerante enquanto ela usava a mão para destorcer o topo. Em cada caso, ela registrou os ângulos de seus próprios dedos e os de seu colega robô.
Wu usou esses dados para estabelecer um conjunto de padrões de pegada para o robô e um algoritmo de controle que forneceria a assistência correta com base em uma determinada posição da mão.
Enquanto o robô, que é apenas um protótipo, pode mudar sua posição, ele ainda não pode imitar a força ou força de preensão de uma mão humana. "Há outras coisas que são boas e estáveis", disse Wu ao MIT News . “Com um objeto que parece pequeno, mas é pesado ou escorregadio, a postura seria a mesma, mas a força seria diferente, então como ele se adaptaria a isso?” A equipe não está discutindo como planeja medir e traduza força ainda.
O aprendizado de máquina, ou a capacidade de um computador de adaptar seus processos com base em dados, poderia permitir que o sistema se ajustasse às preferências de um determinado usuário. Wu diz que ela pode pré-programar uma biblioteca de gestos no robô. Como alguém o usa, o robô se sincronizaria com o modo como uma pessoa agarra os objetos - nem todo mundo descasca uma laranja da mesma maneira, certo? - e descarta tipos de pegada que não são comumente usados.
Asada também diz que o dispositivo, agora bastante volumoso, poderia eventualmente ser dobrável e ter um terço do seu tamanho atual. Ele visualiza um relógio com dígitos robóticos que aparecem e se retraem quando necessário.
Enquanto Asada e Wu veem a utilidade de seu robô para pessoas com deficiências, ele também faz parte de um movimento robótico maior que busca dotar os usuários fisicamente capazes de características super-humanas. Outro sistema do MIT, por exemplo, funciona com o mesmo princípio do robô de Wu, mas acrescenta braços extras em vez de dedos, permitindo que os usuários abram as portas com as mãos cheias ou mantenham um objeto firme enquanto martelam.
Na maior parte, esses robôs vestíveis são para adicionar força. O TitanArm, desenvolvido por estudantes da Universidade da Pensilvânia, permite ao usuário levantar mais 40 libras. Configurações mais ambiciosas envolvem exoesqueletos completos que se aproximam cada vez mais do Homem de Ferro . Por exemplo, a Daewoo Shipbuilding e a Marine Engineering, uma empresa sul-coreana, equiparam trabalhadores de estaleiros com roupas que lhes permitem içar placas de metal e madeira com um esforço relativamente mínimo.
O que todas essas abordagens têm em comum é o quão simples elas são para usar. Os usuários não precisam aprender esquemas de controle para manipular seus apêndices robóticos, mas sim executar suas tarefas, contando com um observador animatrônico para ajudá-los em seu caminho.
