eLegs, mais um exoesqueleto de uso civil

Em uma apresentação bastante aguardada desde o HULC, a Berkeley Bionics lançou no dia sete dessa semana o eLegs, sua 4ª geração de exoesqueletos. Projetado especialmente para ser usado na reabilitação de pacientes com ferimentos ou  paralisia nos membros inferiores, o exoesqueleto foi apresentado por dois pilotos de teste, cada um com algumas dezenas de horas na máquina.

O HULC, feito para auxiliar soldados em missões longas e exaustivas, ao mesmo tempo em que permitia que eles carregassem até 100 quilos de equipamento sem sofrerem lesões, foi um dos primeiros projetos de exoesqueleto que chamou a atenção do público leigo, apesar de não ser o primeiro a ser financiado por empesas de desenvolvimento militar. Foi o projeto que colocou a Berkeley Bionics cabeça a cabeça com as concorrentes (como a Cyberdyne, vista aqui no post HAL 2010) e efetivamente no mercado. A empresa se tornou praticamente outra desde o licenciamento feito junto da Lockheed Martin, gigante da área militar, passando por mudanças muito óbvias principalmente em sua identidade, de laboratório-empresa  para empresa-laboratório.   

eLegs

HULC

Enquanto o HULC é o principal produto da série "Strength & Endurance" (Força & Resistência), o eLegs integra a série "Rehab & Mobility" (Reabilitação e Mobilidade) de produtos da BB. Além da capacidade de restituir a mobilidade do usuário, algo muito reforçado pelos pilotos de teste nos vídeos de apresentação é a recobrança de auto-estima e o senso de thrill. Como dito por Amanda Boxtel, vista nas fotos e vídeo, subir uma colina, poder preparar o próprio café da manhã de pé, ao balcão da cozinha, eram coisas que simplesmente não aconteceriam nunca mais. Até hoje.

Enquanto o valor científico, social e clínico é incontestável, sempre me pergunto sobre quando, realmente, teremos condições técnicas de manter um suit como tal, vestido e funcionando. Projetos como o eLegs ainda são grandes, pesados, desconfortáveis e algo perigosos para o usuário. O HULC sozinho pesa 15 quilos e você provavelmente estará carregando algo bem pesado se o estiver usando. Não é o tipo de queda que eu gostaria de sofrer.

É de se reparar também nas muitas abordagens a captação das intenções do usuário. Vemos sensores elétricos e microfones nos músculos, eletrodos captando disparos diretamente de neurônios, rotinas de caminhada pré-programados no CPU do exoesqueleto, e agora, com o eLegs, um sistema misto de leitura dos gestos do piloto. Qual é o mais eficiente? Qual tecnologia sobrevive e qual morre na próxima década? Difícil saber, mas com certeza vai ser demais.

Mais fotos no flickr da Berkeley Bionics

Gancho Trautman DIY

O membro do Instructables.com marc.cryan fabricou em casa, com uma impressora 3d Cupcake da MakerBot Industries, um gancho Trautman, provando que o design industrial já saiu das mãos da indústria comercial. 

Apesar de não modificar o projeto original - a versão que ele imprimiu é uma das mais comuns - ele se esforça para explicar todo o processo de modificação do modelo virtual. Apesar de utilizar programas avançados no preparo dos arquivos, há opções mais simples para os iniciantes, como o netfabb e o skeinfoge. 

Setup para o designer hardcore

Para quem também quer fazer (e para quem tem um impressora 3d), aqui está o link para o instructable em questão.

Batphones te fazem ouvir melhor, sem implantes ou incisões!

Como é comum aos ciborgues, sentidos aguçados  são apenas um dos benefícios que implantes e anexos mecânicos podem trazer. Pros mais afoitos, que não querem esperar que as técnicas cirúrgicas necessárias sejam criadas, ja é possível ter uma audição aumentada.

Na verdade, o que Matthias Ries propõe com seus Batphones é um produto de auxílio para pessoas com problemas auditivos. Apesar de não tentar substituir os aparelhos, é uma solução certamente simples quando se precisa de um upgrade rápido.

Mais por Menos?

Quando falou sobre a crescente participação e importância da impressão 3D em projetos prostéticos, Scott Summit chamou minha atenção para algo ainda obscuro: como funciona a relação de valor em um sistema sem padrões? 

Scott Summit mostra uma das próteses
de sua empresa em uma palestra

Summit, que é diretor executivo da Summit e professor de design industrial na Stanford University, apresentou esse ano palestras sobre como a produção em massa assume uma característica totalmente oposta ao atual padrão: ao contrário da uniformidade constantemente desejada e certificada nos processos insdutriais, agora fabricar cada unidade diferente da anterior não é desafio maior que fabricar todas idênticas.

As possibilidades para as áreas médicas, cujos produtos são de design inerentemente pessoal, talvez ainda estejam além da nossa expectativa e muito além dos atuais projetos propostos, principalmente quanto a complexidade. Este é, inclusive, um dos pontos mais discutidos por Summit em suas palestras, em que ele trata o fator complexidade como algo gratuito. Não é mais caro fazer mais, ao contrário das técnicas produtivas tradicionais. Mantidas as devidas considerações - de que um modelista digital gasta, sim, mais tempo em um modelo mais complexo, por exemplo -, quando se fala em fabricação, ele tem considerável razão.

"Você quer todos os opcionais em um produto? O preço é o mesmo. Geometria é gratuita. Complexidade é gratuita."

Modelo em CAD de uma braçadeira
para pós operatório de ACL

Peça fabricada por sinterização

Além das aplicações estéticas e de interface, como o escaneamento da parte restante do membro amputado e encaixe preciso do adaptador gerado, a impressão 3d possibilita a interação de formas orgânicas e mecânicas. Com um modelo bem estruturado, de resistência garantida por simulações, pode-se chegar a soluções técnicas mais espaçosas e a eletrônica deixa de ser sinônimo de grande e desajeitado.

Mão scaneada por empresa especializada
 e em processo de modelagem

Peça pronta

Super Prosthetics Project

Becky Pilditch conduz no Royal Art College em Londres um experimento que mistura arte e prostética, com a ajuda de sua amiga Holly Frankling.

Opções, opções

Enquanto Becky descobriu seu interesse por membros mecânicos durante sua graduação em Engenharia Mecânica, Holly percebeu que a perda do antebraço esquerdo aos 29 anos devido a uma má formação vascular congênita dava a ela a oportunidade de experimentar - na pele - algo que poucos podem. Fabricando e modificando dezenas de modelos diferentes, variando os materiais e técnicas, as duas testam como o braço manufaturado pode ser um objeto de escolha e identidade da usuária.
Mantendo a propriedade sobre o espaço provido pelos variados braços que usa, Holly quer desafiar a idéia de próteses feitas para os outros, de forma semelhante ao desafio que as tatuagens já representaram ao excluir o tatuado do padrão.

Seu braço tem de ser, necessariamente, rosado?

Experimento No 5 - Mão de Vidro

Experimento No 6 - Dedos Transparentes

Experimento No 7 - Mão de Marionete

Set de Gestos  - Diferentes mãos para diferentes expressões

Holly tem hoje um site contando suas façanhas - como colocar pasta de dentes na escova, ou descascar uma banana - e atacando de designer de produto com seu próprio prendedor-de-cabelos-para-uma-só-mão. 

Fuga do Vale do Sinistro

Mencionado no post anterior, o Uncanny Valley Effect, mesmo que atualmente posto à prova, é de uma importância gigantesca no desenvolvimento de produtos que substituem em parte ou personificam de alguma forma o usuário. Noticiado em 1970 pelo cientista cognitivo Masahiro Mori, o efeito foi exemplificado em um gráfico hipotético:

O "vale" em questão é mostrado no gráfico como uma grande queda na familiaridade (eixo Y) com cópias com grande semelhança (eixo X) a um ser humano

Na idéia de Mori, a familiaridade que temos com objetos cai bruscamente - e fica "negativa" e se torna repulsa - quando o objeto é semelhante demais a nós mesmos. A linha pontilhada, que plota nossa reação a um objeto com movimento próprio tem no fundo de seu vale o zumbi, o supostamente o mais repulsivo dos simulacros. Uma réplica humana perfeita talvez passasse despercebida, mas a estranheza causada por cópias muito próximas mas imperfeitas tem sido posta a prova e se mantido de pé.

Exemplo disso é o FloBi, da Universidade de Bielefeld, Alemanha. Essa cabeça robótica foi desenvolvida especialmente como plataforma de teste de expressões e materiais que ajudem a evitar que robôs se pareçam com mortos-vivos.

As expressões te assustam? Se sim, pare de ler por aqui mesmo.

Apesar de subjetiva, uma conclusão dos pesquisadores é a de que plásticos rígidos, por serem mais facilmente manipuláveis com os atuadores mecânicos usados atualmente, sejam melhor capazes de evitar o Vale que o látex ou o silicone, por exemplo.

E o que seria de toda essa teoria sem uma confirmação pessoal? Assustador ou não?

CB2, que imita o aprendizado infantil 

Telenoid R1, direto de algum filme de terror

E o Efeito Vale do Sinistro continua!

Mais medo:

Porque bebês robôs sempre são má idéia

Ode ao Uncanny Valley

Bare Bones

O designer de produto norueguês Hans Alexander Huseklepp usa de um argumento que me foi bastante convincente ao propor a Immaculate, uma prótese conceitual que deixa de lado as típicas peles de silicone.

          

Como propõe Hans, as próteses encontradas no mercado hoje são esqueletos tecnológicos - mecânica ou eletrônicamente - cobertos por simulações de músculos e pele até certo ponto convincentes. Entretanto, quando "desmascarado" um membro prostético tende a causar repulsa ao observador, em uma reação sub-consciente de  "que diabos é isso?". Esse fenômeno, que pesquisadores chamam de Uncanny Valley Effect, algo como o Efeito Vale do Sinistro, é comum em aplicações robóticas que tentam replicar realisticamente características e comportamentos humanos.

A proposta do Immaculate é de driblar o tal Vale e "ao invés de tentar ser carne e osso, tentar ser algo além", nas palavras de Hans. A prótese funciona por integração com o sistema nervoso central do usuário.

"As juntas de esfera permitem total liberdade de movimento, as placas de corian permitem uma interface embarcada e sua interação com a malha têxtil cria uma identidade gráfica distintiva. Quero aplicar a mesma filosofia dos óculos, que de puramente funcionais chegaram a objeto de identidade e moda". 

Mais de Hans Huseklepp no Coroflot dele.