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

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

The Eye of the Beholder

Desenvolvida pelo Hospital-Universidade de Munique, a EyeSeeCam (ESC) é capaz de seguir seu olhar e filmar exatamente o local em que seus olhos estão focados.

São necessárias quatro câmeras para o funcionamento do aparato: duas lêem os movimentos dos olhos iluminados por LEDs infravermelhos e refletidos em lentes de acrílico, uma filma a cena como uma grande angular e uma última, ligada a servo motores e com zoom, segue ativamente o ponto de foco dos olhos.

Os resultados mais notáveis até então são em grande parte relacionados com oftalmologia clínica. Exames que requeriam que o médico observasse a movimentação dos olhos são feitos de forma muito menos subjetiva e muito mais precisa. Mais precisa mesmo: A ESC  filma com uma taxa de frames de 600Hz, resolução espacial de até 0.01 grau e sistema de monitoramento inercial, que segue os movimentos da cabeça do usuário, com 6 graus de liberdade. Para quem ainda não entendeu, isso é extremamente preciso. A prova disso são os artigos publicados sobre a aplicação do aparelho em revistas médicas como a PubMed e a ACM.

Fora o uso médico, as possibilidades de uso da ESC em relação com o design são inúmeras. Imagine testar se a interface que você projetou realmente funciona, se o usuário consegue identificar rapidamente as funções do produto ou se ele tem de procurar por elas e ainda, onde ele procura por elas. Com um sistema que segue o movimento dos olhos fica muito mais fácil criar um HUD projetado no visor de um capacete, sem os enormes problemas de paralaxe encontrados hoje. Ou em Design Gráfico - vide segundo vídeo -, se a ordem de leitura é realmente a esperada em um flyer ou painel, se a Gestalt está bem aplicada. A resposta tem boas chances de ser melhor que a do seu professor de PPF.  

EyeSeeCam - Visão geral

Lendo um livro com a EyeSeeCam

HAL 2010

Depois de ter dado uma volta de carona e quase atingido o pico do Monte Breithorn - 4.164 metros - em 2006, o japonês Seiji Uchida está pronto para um novo passeio, dessa vez solo. 

Hoje com 48 de idade e tetraplégico há 27 anos, Seiji quer usar o suit robótico HAL (Hybrid Assistive Limb) para fazer ele mesmo a caminhada até o Mont San Michel, na França. 

HAL

Originalmente projetado para auxiliar idosos com problemas de mobilidade e enfermeiros a levantar paciente, HAL foi anteriormente usado por um colega de Seiji na escalada do Breithorn. Com Seiji às costas, o amigo Takeshi Matsumoto se valeu da capacidade do exoesqueleto de detectar minúsculos impulsos elétricos nos músculos e ampliá-los com motores para quase chegar ao topo sem grandes dificuldades. A dupla não pode percorrer os últimos 400 metros de subida por conta do mau tempo.  

A motivação de Seiji para a empreitada é poder "provar que é possível para pessoas incapacitadas visitar locais históricos sem depender de instalações como elevadores", disse.

A fabricante Cyberdyne alega que um usuário do suit tem sua força multiplicada por um fator máximo de 10, sendo capaz de erguer mais de 70 quilos com um único braço. Quanto às dificuldades de controle nos casos de paraplegia (os impulsos elétricos são inexistentes) a solução dada é simples: um modo "robótico autônomo" é utilizado no lugar da detecção feita no modo de "controle voluntário". Nesse caso a pessoa é movida pela máquina em movimentos pré-programados.