Biomecatrônica pode beneficiar controle motor de idosos e deficientes

Marco Aurélio Martins

Pernas e braços biônicos se afastam da ficção científica rumo à vida real. Ao redor do mundo, já se noticia, por exemplo, soldados amputados por ferimentos de guerra recebendo membros artificiais que controlam através do pensamento. Na Escola Politécnica (Poli) da USP, é o Laboratório de Biomecatrônica que estuda este campo promissor.

Com a colaboração de outras unidades, o grupo desenvolve dispositivos para entender o controle motor humano e que poderão ajudar diversos segmentos da população, incluindo idosos com dificuldade de movimento. Estudos multidisciplinares com modelos de exoesqueleto humano de membros inferiores e superiores buscam entender o controle motor nos aspectos biológicos, psciológicos e neurofisiológicos.

Arturo Forner Cordero, espanhol de nascimento e que está no Brasil há três anos, lidera o recém-criado laboratório (2010), que trabalha atualmente com três projetos: o controle dos membros superiores, com um exoesqueleto do cotovelo; o controle dos membros inferiores, com um exoesqueleto do joelho; e um núcleo de estudos avançados em reabilitação de pessoas que tiveram Acidente Vascular Cerebral (AVC). Este último envolve,  além da Poli, Faculdade de Medicina (FMUSP), Escola de Engenharia de São Carlos (EESC) e Escola de Artes, Ciências e Humanidades (EACH), todas da USP.

Novas respostas

O estudo é focado no Sistema Nervoso Periférico (SNP), que dentre outras ações, conduz o impulso nervoso gerado no encéfalo até o orgão motor, envolvendo nervos e músculos. Há pesquisas semelhantes sobre o assunto em outras universidades do Brasil e principalmente no mundo, mas o foco e o método desenvolvidos no laboratório é único. Segundo Forner, “a ideia não é replicar no Brasil o que se faz no mundo, mas fazer algo diferente, com uma nova linha de pesquisa e de pensamento”, afirma. A novidade do Laboratório de Biomecatrônica da Poli é tentar responder a perguntas do tipo “como funciona o ser humano no sentido motor?”.

Com o desenvolvimento dessa pesquisa, o professor espera proporcionar melhor qualidade de vida para a população, já que com o aumento da expectativa de vida, alguns problemas motores podem ser ocasionados por conta da idade avançada. “Queremos que a população viva mais e melhor”, afirma otimista. Além de idosos, outro grupo que se beneficiará da pesquisa são os deficientes físicos. Neste sentido, Forner espera “que o deficiente físico tenha mais independência nas suas tarefas do dia a dia”.

Exoesqueleto Superior

Este foi o primeiro projeto desenvolvido no laboratório, e deve ser concluído totalmente no final de 2013. O responsável é o mestrando Andrey Miranda, que o  iniciou ainda na graduação, como trabalho de conclusão de curso, já orientado por Forner. O próximo passo é expandir a pesquisa para além da articulação do cotovelo, abordando também as articulações do ombro e do punho.

“A longo prazo – cerca de 40 a 50 anos – a expectativa é que cada pessoa tenha um exoesqueleto deste em casa, use-o para ir ao trabalho, fazer as atividades do dia a dia e que antes de dormir coloque o ‘braço’ na tomada e deixe carregando”, afirma.

Forner espera, até o fim do projeto, diminuir o peso do exoesqueleto. “Hoje ele pesa cerca de 2,5 quilos, e a ideia é que seja de pouco menos de um quilo”, planeja. Para isso, será utilizado material em fibra de carbono, mais leve e resistente que os atuais, e será buscado aperfeiçoamento de outros dispositivos do exoesqueleto.

No próprio corpo

“A mãe do exoesqueleto do joelho é a Camila Souit”, indica o professor ao falar sobre o projeto do exoesqueleto inferior. A estudante está no último ano de engenharia mecânica e trabalha no joelho para seu trabalho de conclusão de curso. Assim como Andrey, ela pretende continuar o projeto na pós-graduação. Camila não colhe os louros sozinha e faz questão de citar o colega de projeto, Leonardo Lopes Malgueiro, que também se formará este ano.

Forner também procura diminuir o peso do equipamento e diz que em breve iniciará a fase de testes. “Primeiro vamos acoplar ao nosso próprio corpo, estudar os resultados e somente numa fase bem mais pra frente vamos testar em pacientes ou em pessoas com deficiência”, conta.

Projeto Humanis

O projeto Humanis consiste em estudar a simbiose homem máquina, algo maior e mais abrangente do que a relação servil que humanos impões às máquinas. Seria uma cooperação baseada na inteligência artificial. O grupo é composto não só por engenheiros, mas pessoas da área da comunicação, física, biologia e psicologia.

Segundo um dos coordenadores, o professor José Reinaldo Silva, “essa pesquisa, com essa abrangência, não existe em nenhum lugar do mundo. Há algo semelhante no Arizona, mas ligada apenas na parte da engenharia. Seremos pioneiros”, afirma.

O estudo desta simbiose engloba diversos departamentos e laboratórios da Poli, além do Laboratório de Biomecatrônica, a fim de aproveitar as múltiplas pesquisas sobre o controle motor humano. Agregará, ainda, pesquisas com o sistema nervoso central, neurônios e a parte cerebral, onde se dá o controle de dispositivos mecânicos comandados apenas pelo pensamento.

O Humanis está sendo desenvolvido na Poli e deve ser aprovado em breve para receber verbas de pesquisa. No fim deste semestre, está previsto um workshop do grupo para explicar as ideias do projeto e divulgá-lo no meio científico.

Fonte: USP