As mãos humanas permitem a realização de muitos movimentos
diferentes, úteis para manipular objetos das mais diversas formas. Claro que
algumas pessoas são mais artísticas, outras têm melhor destreza, mas as
habilidades básicas, em geral, são comuns. Nesse sentido, o que poderia ser
mais lógico do que equipar robôs em espaços de trabalho colaborativos com uma
pinça modelada com base nas nossas habilidades naturais?

A gente apresenta a BioSoftHand, que por meio de inteligência artificial (IA), está incorporando movimentos de segurar, agarrar e girar, comuns das mãos humanas. E um adendo: essa mão é macia. Olha só:

Treinamento da BioSoftHand por IA

A forma com a qual a mão robótica atua é por meio do
“reinforcement learning”, que é o princípio da recompensa. Funciona assim: em
vez de imitar uma ação concreta, a BioSoftHand tem um objetivo. Sim, uma meta a
atender. Ela tenta alcançar esse objetivo por meio de tentativa e erro. Dessa
forma, recebendo feedbacks negativos ou positivos, a mão otimiza gradualmente a
sua ação, até que finalmente resolve a tarefa.

Mão robótica real e digital

Projetos de engenharia têm seus modelos, certos? Bem, no
caso da BioSoftHand, existe uma mão gêmea digital. As estratégias de movimento
são ensinadas em um ambiente virtual. A alimentação é feita com a ajuda de
dados de uma câmera com sensor de profundidade e os algoritmos de inteligência
artificial.

O modelo de simulação digital acelera consideravelmente o
treinamento, especialmente se você multiplicá-lo. Na chamada massively parallel learning, o
conhecimento adquirido é compartilhado com todas as mãos virtuais, que então
continuam a trabalhar com o novo estado de conhecimento. Todo erro é cometido
apenas uma vez. Igualmente, ações bem-sucedidas estão imediatamente disponíveis
para todos os modelos. (Imagina se a gente aprendesse em combo e por tabela
assim!)

Tecido da mão robótica é tricotado em 3D

A BioSoftHand não tem uma estrutura óssea feito a nossa, mas
seus movimentos são realizados por foles pneumáticos nos seus dedos. Esses
foles são de borracha e eles enchem ou esvaziam as articulações (ou famigeradas
“juntas”) dos dedos com ar, permitindo que se movam, esticando ou curvando. O
polegar e o dedo indicador são adicionalmente equipados com um módulo
giratório, que permite que esses dois dedos sejam movidos lateralmente.

A gente já comentou por aqui sobre o interesse no desenvolvimento de malhas para revestimento de robôs. No caso da BioSoftHand, especificamente, os dedos são envoltos por uma malha têxtil 3D, que é feita de fibras elásticas e de alta resistência. Isso significa que o têxtil pode ser usado para determinar exatamente em quais pontos a estrutura se expande, gerando força e onde é impedida de se expandir. Afinal, não queremos um robô humanoide que seja muito espirituoso ao apertar a mão da gente, né?

Se você estiver interessado, o vídeo da Festo mostra alguns detalhes do funcionamento da mão robótica:

Fontes: Festo.

Kamila Jessie

Doutora em Hidráulica e Saneamento pela Universidade de São Paulo (EESC/USP) e Mestre em Ciências pela mesma instituição; é formada em Engenharia Ambiental e Sanitária pelo Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais (CEFET-MG) com período sanduíche na University of Ottawa, no Canadá; possui experiência em tratamentos físico-químicos de água e efluentes; atualmente, integra o Centro de Pesquisa em Óptica e Fotônica (CePOF) do Instituto de Física de São Carlos (USP), onde realiza estágio pós-doutoral no Biophotonics Lab.