Andador inteligente

 

 

 

Nem sempre as pernas e a mem�ria respondem �s inten��es. Entre idosos, por exemplo, caminhar at� um c�modo da casa ou repetir aquele percurso pouco rotineiro pode ser uma tarefa complexa. Um projeto em desenvolvimento na Universidade Federal do Esp�rito Santo (Ufes) promete facilitar esse tipo de empreitada. Os pesquisadores desenvolveram um andador inteligente que combina recursos da rob�tica, da computa��o em nuvem e do aprendizado de m�quina para ampliar as possibilidades tecnol�gicas em processos de reabilita��o.

O Cloud Walker, como foi batizado, consegue perceber inten��es de movimento dos usu�rios, monitorar o ambiente em que est�o, desvi�-los de obst�culos e memorizar caminhos percorridos, entre outras fa�anhas. Coordenador do projeto, o professor de engenharia el�trica Anselmo Frizera Neto ressalta que todas essas tarefas podem ser executadas com seguran�a. “Os andadores convencionais apresentam uma s�rie de problemas, sendo o risco de queda o principal deles”, afirma. “Nosso andador respeita os limites do usu�rio. Ele anda na velocidade adequada e compensa problemas de marchas assim�tricas, por exemplo. � um dispositivo que funciona de forma segura, eficiente e individualizada.”

Uma s�rie de artefatos permite esses avan�os na navega��o assistida: sensores, lasers rotacionais e de varreduras, c�meras e computadores. O pesquisador da Ufes conta que a combina��o de todos esses dispositivos � resultado de um trabalho iniciado em 2006, durante seu doutorado na Universidade de Alcal�, na Espanha. Na primeira etapa do projeto, o objetivo era deixar a interface mais natural. “O uso de bot�o � ruim. A pessoa tem que acion�-lo para ligar, desligar, fazer curvas com o andador. Desenvolvi um prot�tipo para medir a dist�ncia e as inten��es de movimento do usu�rio”, relata.

 

 

 

 

INTERFACE 

No modelo, a pessoa apoia o antebra�o em um suporte, e a distribui��o de peso e o movimento das rodas do sistema criam uma interface h�ptica. O sistema facilita a intera��o do usu�rio com o andador e com o ambiente, al�m de dispensar a necessidade de treinamento pr�vio. “O conjunto de sensores, incluindo sensores de for�as, c�meras e lasers rotacionais, possibilita que o andador infira o movimento que a pessoa tem a inten��o de fazer e forne�a ajuda para ela seguir seu caminho”, resume o coordenador do projeto e tamb�m membro do Instituto dos Engenheiros Eletr�nicos e Eletricistas (IEEE).

Sensores externos

Em uma segunda etapa da pesquisa, j� na Ufes, Anselmo Frizera Neto e equipe trabalharam para adicionar funcionalidades � solu��o tecnol�gica. Em uma delas, por meio de leis matem�ticas robustas, desenvolveram um sistema que faz com que o rob� sempre fique na frente do usu�rio, pronto para ajud�-lo a se locomover para qualquer dire��o. O grupo tamb�m recorreu a sensores para fazer com que o aparelho passasse a “olhar” para o que est� em volta deles, reduzindo, por exemplo, o risco de quedas. “H� um controle de navega��o que permite que a pessoa sinta confian�a”, garante.

Ainda nessa fase, o uso de intelig�ncia artificial permite que o rob� andador construa mapas e consiga refazer percursos. “� uma combina��o de assist�ncia f�sica e cognitiva que pode ajudar muito uma pessoa com Alzheimer, por exemplo”, indica o professor da Ufes. Ele enfatiza que h� outras complica��es que dificultam a locomo��o e podem ser amenizadas pelo Cloud Walker, como a baixa vis�o e limita��es f�sicas tempor�rias – a reabilita��o de pessoas que tiveram um acidente vascular cerebral, por exemplo.

NA NUVEM 

Nos �ltimos dois anos, a equipe tem trabalhado para integrar o andador com a nuvem, na tentativa de reduzir o consumo de bateria, baratear a solu��o para uso individual e tamb�m ampliar as chances de aplica��o. “A boa conex�o com a internet permite que a gente transfira as fun��es mais sofisticadas para a nuvem, como a confec��o de mapas. O mais b�sico continua no rob�”, explica o membro do IEEE.

Nesse formato, os dados coletados pelos sensores s�o armazenados e processados na nuvem computacional, abrindo a possibilidade para avan�os no uso individual e coletivo da solu��o tecnol�gica. No primeiro caso, o barateamento dos custos e a simplifica��o dos processos est�o entre os atrativos. O atual prot�tipo permite o uso da bateria ao longo de 24 horas – antes, era preciso carreg�-la a cada duas horas.

O valor de toda a eletr�nica empregada caiu de US$ 1 mil para US$ 50. “Essa quest�o de custo � muito relativa. Um sensor pode chegar a custar US$ 10 mil, por exemplo. Depende das funcionalidades, de onde e como voc� vai us�-lo”, pondera Anselmo Frizera Neto. “No nosso caso, fizemos escolha para popularizar a solu��o. Estamos usando o que chamamos de tecnologia de prateleira.”

MAPA COLETIVO 

Para o uso coletivo do Cloud Walker, o pesquisador cogita o emprego da tecnologia em um hospital, em que diferentes m�quinas – rob�s andadores e outros tipos de rob�s hospitalares – compartilham a mesma estrutura. “Ter o conhecimento centralizado do que est� acontecendo com todos os rob�s permite que haja uma melhor gest�o desses recursos”, afirma. “A possibilidade da nuvem permite, por exemplo, um mapeamento mais extenso. Todos os rob�s conectados na nuvem poderiam ajudar na constru��o de mapas colaborativos desse ambiente mais complexos.”

O monitoramento a longa dist�ncia tamb�m � uma possibilidade. O pesquisador da Ufes conta que tem uma parceria com uma institui��o da Col�mbia, e que o controle das fun��es de alto n�vel do rob� de l� � feito aqui. “A gente tem essa grande vantagem de conseguir colaborar com as pessoas a dist�ncia e de, inclusive, testar rob�s diferentes. Esse rob� da Col�mbia, por exemplo, tem uma estrutura completamente diferente da nossa. Mas a parte de mapeamento e de navega��o pode ser compartilhada. A gente consegue explorar outras realidades nas quais podemos oferecer benef�cios.”

coordenador do projeto da Universidade Federal do Esp�rito Santo (Ufes)