Como os exoesqueletos robóticos podem ajudar na cura de pacientes paraplégicos

Gordon Cheng, professor de Sistemas Cognitivos, quer se aprofundar na compreensão de como o cérebro funciona.
Gordon Cheng, professor de Sistemas Cognitivos, quer se aprofundar na compreensão de como o cérebro funciona.Astrid Eckert/TUM

Quando uma equipe de neurocientistas equipou pacientes paraplégicos com exoesqueletos, eles esperavam que os pacientes pudessem usar a assistência robótica para andar. Eles descobriram algo ainda mais notável: o uso do exoesqueleto ajudou na cura deles, com os pacientes recuperando algum controle sobre as pernas.

Mas mesmo vários anos depois, nenhum desses pacientes ainda anda sem ajuda. A equipe, liderada por Gordon Cheng, da Universidade Técnica de Munique (TUM), quer encontrar novas formas de usar a robótica para ajudar na reabilitação. Em um novo artigo em Robótica Científica, Cheng e seus colegas consideram quais serão os próximos passos na integração da neurociência e da robótica.

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Uma área de interesse é melhorar o hardware utilizado nos exoesqueletos, para torná-lo mais confortável e familiar para os usuários. “O exoesqueleto que usamos em nossa pesquisa até agora é na verdade apenas um grande pedaço de metal e, portanto, bastante complicado para o usuário”, disse Cheng em um comunicado.

entrevista.

“Quero desenvolver um exoesqueleto ‘suave’ – algo que você possa usar como uma peça de roupa que possa detectar as intenções de movimento do usuário e fornecer feedback instantâneo. Integrando isso com avanços recentes em interfaces cérebro-máquina que permitem medição em tempo real de respostas cerebrais permitem a adaptação perfeita de tais exoesqueletos às necessidades individuais Usuários."

A ideia por trás desta abordagem é criar uma máquina que possa ser usada de forma mais natural como uma extensão do corpo, para que as ações possam ser realizadas sem pensamento consciente sobre o uso da máquina. Cheng dá o exemplo de dirigir um carro, quando você controla o veículo sem pensar na maneira como suas mãos se movem no volante ou como seus pés se movem nos pedais.

Os pesquisadores ainda não sabem exatamente como funciona esse tipo de adaptação a uma máquina, mas Cheng diz que teoriza que o cérebro se adapta para tratar o carro como se fosse uma parte do corpo. Se algo semelhante pudesse ser alcançado com os exoesqueletos, isso poderia ajudar as pessoas a se movimentarem com eles com mais liberdade.

Além de tornar as máquinas mais utilizáveis ​​pelos humanos, os investigadores também procuram criar robôs que se comportem de uma forma mais humana. O desenvolvimento de robôs que possam imitar características humanas, como robôs que usam músculos artificiais, pode ajudar os pesquisadores a modelar a relação entre o cérebro e o corpo com mais precisão. Isso poderia ajudar a desenvolver melhor interfaces cérebro-máquina no futuro.

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