Metodista retoma produção do exoesqueleto

Fisioterapeutas vão reforçar o time que a Universidade Metodista de São Paulo criou para produção de um exoesqueleto para membros inferiores.  O grupo de estudos montado este ano visando a retomar o embrião do projeto – surgido de um TCC de alunos de Engenharia da Computação em 2012 – quer que profissionais da saúde auxiliem no melhor entendimento da biomecânica e da marcha humana para concluir o dispositivo ortopédico já em 2015. Se tudo correr como planejado, em 2016 será possível construir esses equipamentos eletrônicos que possam ser vestidos e, assim, beneficiar pessoas com mobilidade reduzida.

“Só engenheiros não são suficientes. Vamos chamar fisioterapeutas, por exemplo, para estudar mais profundamente o gesto de andar, que não é tão simples quanto parece. Envolve músculos, articulações, força para os movimentos”, explica professor Mário Francisco Guerra Boaratti, coordenador do curso de Automação Industrial da Faculdade de Ciências Exatas e Tecnologia da Metodista.

Os planos são de, entre este ano e 2015, compreender efetivamente a marcha humana e desenvolver um protótipo que possa se manter de pé e ser usado por uma pessoa. “Já em 2015 queremos transformar nosso grupo de estudos em um projeto de pesquisa inovadora e buscar patrocínio para, enfim, construir os dispositivos”, anseia professor Boaratti, que tem na equipe também o professor Vinicius Vono Peruzzi. Ambos estão convidando outros docentes e alunos da Metodista para reforçar o grupo, principalmente em algoritmos, programação e inteligência artificial.

Movimento no fêrmur e joelhos

O exoesqueleto da Facet, que foi doado à faculdade pelos alunos que o criaram, é um conjunto de alavancas que realiza movimentos, mas sem controle. O protótipo pesa 18 quilos e tem quatro motores: nos dois joelhos, fêmur e bacia. Embora a região do tornozelo não tenha motorização, conta com sistema de articulação e molas que auxiliam na movimentação. Já houve aprimoramentos: antes o exoesqueleto apenas chutava e hoje levanta o fêmur e contrai os joelhos de modo mais controlado.

A próxima etapa é estabelecer uma programação em algoritmos (software) para controle retroativo mais eficiente dos passos e do equilíbrio das pernas, visando a mantê-las de pé. Também será desenvolvido um programa para administrar a velocidade de rotação dos motores.

“A questão do equilíbrio é importante porque assemelha-se ao pêndulo invertido: é como equilibrar uma vassoura na ponta do dedo e precisamos estabilizar isso”, explica o professor de Automação Industrial da Metodista, satisfeito pelo fato de a instituição integrar o rol de universidades e empresas que estudam esses dispositivos ortopédicos. “Os Estados Unidos estão muito avançados nisso e próximos de fazer seus soldados biônicos”, cita como referência.

23 peças, nove meses

O crescente problema de mobilidade reduzida nas pernas, seja pela longevidade humana, seja por doenças e acidentes de trânsito, foi a motivação dos alunos Fernando Augusto
Rocha, Luiz Alberto Alves e Ronaldo Neves, de Engenharia da Computação, para desenvolver o Trabalho de Conclusão de Curso sobre o exoesqueleto. Os alunos criaram metodologia própria, que incluiu estudos sobre biomecânica (teoria dos movimentos da marcha humana) e soluções de hardware e software para a automatização do protótipo. Foram desenvolvidas 23 peças em nove meses, mas as pesquisas consumiram pelo menos 12 meses devido a alterações que ocorreram durante as atividades, conta Luiz Alberto.

O protótipo foi feito com alumínio naval. De acordo com os alunos, para o desenvolvimento da proposta foram investidos aproximadamente R$ 3.450 – considerando a cotação do dólar ao final de 2012 (R$ 2,08), o custo foi de cerca de US$ 1.653. Eles estimaram à época que o modelo produzido por uma empresa japonesa deva ser comercializado entre US$ 19 mil a US$ 50 mil.

O exoesqueleto foi uma das atrações apresentadas no XVII Congresso de Iniciação e Produção Científica da Metodista, dias 21, 22 e 23 de outubro último, quando foram reunidos 904 trabalhos de pelo menos 35 escolas superiores.