Robô controlado pela mente pode ajudar tetraplégicos nas tarefas do dia a dia
Por Gustavo Minari | Editado por Douglas Ciriaco | 21 de Dezembro de 2021 às 12h30
Pesquisadores da Escola Politécnica de Lausanne (EPFL), na Suíça, desenvolveram um programa de computador capaz de controlar um robô usando os sinais elétricos emitidos pelo cérebro. Em vez comandos de voz ou toques, o sistema utiliza o pensamento do operador para ajustar os movimentos do bot.
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A ideia é que, no futuro, essa tecnologia de aprendizagem de máquina possa ser usada para ajudar pacientes tetraplégicos a realizar atividades comuns do dia a dia por conta própria, dando mais autonomia para pessoas com limitações motoras severas ou que sejam incapazes de se movimentar sozinhas.
“Nós desenvolvemos um braço mecânico que se move para frente e para trás da direita para a esquerda, que pode ser programado para evitar obstáculos, encher um copo d'água, empurrar ou puxar um objeto sem que o usuário precise falar ou mover algo”, explica a professora de engenharia Aude Billard, coautora do estudo.
Algoritmo do pensamento
O algoritmo desenvolvido pelos cientistas é conectado a um capacete equipado com eletrodos que executam varreduras de eletroencefalograma (EEG) para medir a atividade cerebral do usuário. Para ativar o sistema de inteligência artificial (IA), o paciente precisa apenas olhar para o braço robótico.
Quando o robô realiza algum movimento incorreto, o cérebro emite um sinal específico, uma espécie de “mensagem de erro”, como se o paciente estivesse dizendo “não é assim”. Com essa indicação, o bot “entende” que não está fazendo algo corretamente e tenta corrigir o movimento.
Para ajudar o robô a compreender o que está errado, o algoritmo usa uma abordagem de aprendizagem por reforço inverso baseada em um processo de tentativa e erro, permitindo que o bot encontre qual movimento deve realizar para atender às necessidades do paciente.
“O processo é muito rápido — geralmente são necessárias de três a cinco tentativas para o robô descobrir a resposta certa e executar os desejos do usuário. O programa de IA aprende rapidamente, mas é o paciente que tem que avisá-lo quando ele comete um erro para que ele possa corrigir seu comportamento”, acrescenta o professor de robótica José del R. Millán.
Vínculo cerebral
Um dos principais desafios enfrentados pelos pesquisadores foi encontrar uma forma de vincular a atividade cerebral de um paciente ao sistema de controle do robô. Para fazer essa “tradução”, eles usaram uma aprendizagem de máquina capaz de ligar um determinado sinal cerebral a uma tarefa específica.
Como esses trabalhos são associados aos controles individuais do robô, os cientistas esperam que o sistema de comando cerebral também possa ser implantado em cadeiras de rodas elétricas, aumentado a mobilidade de pacientes com lesões graves na medula espinhal.
“Por enquanto, ainda há muitos obstáculos de engenharia a serem superados. As cadeiras de rodas representam um conjunto inteiramente novo e desafiador, já que tanto o paciente quanto o robô estariam em movimento, diante de obstáculos imprevisíveis”, encerra a professora Aude Billard.