Terror da Filosofia: Amputados ensinam braços robóticos a serem mais eficientes

O mundo é estranho. Enquanto Deus do Impossível, em sua bondosa e misericordiosa presença odeia amputados a ponto de não fazer crescer membros de volta (“é impossível”, disse Deus), pessoal felózofo não só adora amputados, como acham que não nenhum amputado deve ficar nas mãos de eugenistas que tentam criar próteses e exoesqueletos. Se é amputado, tem que ficar largado num canto como qualquer amputado.

Enquanto isso, pesquisadores acham que quanto mais membros robóticos melhor (não necessariamente esse aí que você pensou, mas… por que não? Um dia, que sabe?). Um exemplo disso é o pessoal da Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne, na Suíça. Você é amputado e quer uma mão robótica? Pois segura essa aí!

A drª Aude Billard é professora da Faculdade de Engenharia da EPFL. Sua pesquisa envolve o controle e o design de sistemas robóticos destinados a interagir com seres humanos, de forma a desenvolver robôs controlados por humanos de forma que não seja botões, alavancas e coisas do tipo. Não apenas isso, Aude estuda processos neurais e cognitivos que sustentam a imitação da aprendizagem em humanos e o design de interfaces homem-computador fáceis de usar para facilitar a interação homem-robô.

Em outras palavras: como podemos estar mais perto de sermos ciborques e sermos capazes de caçar melhor vocês, humanos idiotas! Não, péra. É só para termos robôs que aprendam com nossos movimentos, de forma com que possamos controlá-los melhor. E uma excelente aplicação prática pra isso é criar membros robóticos, como mãos, por exemplo, que são muito mais complexas que ficar em pé sobre pés mecânicos e… bem, é um lixo de construção frasal, mas vai ficar assim mesmo. Um dos motivos é que ficou um trocadilho tosco e eu gosto de trocadilhos toscos de vez em quando. Eu nem sei se vocês já decidiram largar o artigo a essa altura. Se ainda estão lendo, um abraço a todos vocês!

Aude e seu pessoal desenvolveram uma mão robótica inteligente para auxiliar amputados nas tarefas diárias; e como seria imbecil criar a roda do zero, os pesquisadores usaram hardware robótico já existente, sem criar nada do zero, o que implicaria em maiores custos, também. O que eles fizeram de diferente foi desenvolver uma abordagem de aprendizado de máquina para fornecer um melhor controle para amputados, de forma que os braços robóticos possam antecipar melhor as intenções do usuário, mesmo com movimentos individuais dos dedos.

Péra! Os braços vão… adivinhar? Sim, isso mesmo! Sabe a cena de Guerra Civil em que Tony Stark manda Friday estudar os movimentos de luta do Capitão América, de forma a prever o próximo movimento? Algo do tipo, mas de um ponto de vista mais realístico, sem ter trocentos cálculos envolvidos, pois movimentos de luta são mais complicados que ir pegar um copo de suco.

Em um processo chamado “controle compartilhado”, o braço inteligente pode controlar automaticamente certos movimentos, como agarrar e manipular, combinando o controle robótico e o usuário para melhorar a experiência do usuário, em que o “cérebro” do robô seria capaz de decifrar as intenções do usuário e possuir um nível de automação de forma a antecipar tudo. Você não pensa “vou pegar um copo de suco, vou levar minha mão até o copo, fechar os dedos, fazer o movimento com o polegar para firmar a pegada”. Você… faz. Seu cérebro vai de boas. Por que um computador não poderia fazer a mesma coisa? Ele não espera o seu comando consciente. Se você sempre faz as coisas do mesmo jeito (e você sempre pega a droga do seu suco da mesma maneira), basta automatizar isso.

Um objeto que você pegar vai estar seguro, mas se escorregar da sua mão, seu cérebro buga e tenta desesperadamente reagir a isso (como ser burro a ponto de colocar a mão embaixo de uma panela quente ou uma faca caindo de ponta e amparar com o pé. Sim, doeu!). o microprocessador do braço reagiria em torno de 400 milisegundos, ou 0,4 segundos. Nada mal.

Claro, para isso o braço robótico teria que ser treinado, e isso vem com a prática, como qualquer um precisa fazer para andar de bicicleta ou empunhar um machado para esmagar os seus inimigos. Eu mesmo nunca aprendi a andar de bicicleta direito. Sorte ter alternativas.

Para permitir que o sistema trabalhe em conjunto com os amputados, estes primeiro treinam para reconhecer suas intenções usando sensores montados em seus membros residuais que medem a atividade muscular enquanto realizam um conjunto de manobras, incluindo movimentos individuais dos dedos. Não, eles não treinam exatamente com os braços. Treinam pensando em abrir e fechar a mão, mover os dedos etc, com sensores em seus nervos, que transmitiram as informações sob a forma de sinais elétricos para um computador que começará a criar um bando de dados traduzindo o que cada sinal funciona. Depois, a máquina irá aprender a combinar estes sinais.

 

Mais para frente, você ensina ao sistema como você faz a combinação de movimentos quando quer algo, e o sistema vai ficando cada vez mais esperto. A automação entra em ação quando o usuário tenta tarefas específicas, como pegar um objeto. Os sensores na prótese informam o dispositivo quando o usuário está tentando agarrar algo, e a mão se fecha automaticamente, segurando-o com firmeza.

E agora é o momento do videozinho.

A sorte dos amputados é que tem gente que não odeia amputados, odeia o que aconteceu com ele, e trabalham para, se não reverter, fazer o mundo mais fácil para pessoas que perderam seus membros por alguma ocorrência trágica. Sorte dos amputados que existe a ciência e não apenas a religião e idiotas formados em Filosofia.

A pesquisa foi publicada na Nature Machine Intelligence. Ah, o código-fonte tá disponível.

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