A mão protética robótica ultra-leve permite uma compreensão eficiente e estável através do controle simples

Foi desenvolvida uma mão protética robótica ultra liga que permite o controle de ponta dos dedos da ponta de precisão e a agarração adaptativa da forma através de comandos simples de movimento. A mão apresenta um mecanismo inovador que permite que dois graus de liberdade no polegar (adução/abdução e flexão/extensão) sejam controlados independentemente por um único atuador, alcançando a conveniência excepcional do usuário e a redução de peso.

Espera -se que esse avanço fortaleça bastante a competitividade global de mãos protéticas mioelétricas desenvolvidas no país em um mercado que tradicionalmente dependia de tecnologias estrangeiras.

A equipe de pesquisa liderada pelo pesquisador sênior Dr. Minki Sin no Departamento de Robótica Médica, Centro de Pesquisa em Tecnologia de Convergence Daegu, sob o Instituto de Máquinas e Materiais da Coréia (KIMM), Instituto Afiliado do Conselho Nacional de Pesquisa de Ciência e Tecnologia (NST), desenvolveu uma mão robótica simples e eficiente.

O desenvolvimento incorpora um sistema de atuação híbrido de fio de ligação e um mecanismo subativado, e sua usabilidade foi validada por meio de testes com usuários reais.

O sistema de ligação de quatro barras comumente usado em mãos protéticas robóticas convencionais luta para compreender objetos com segurança de várias formas devido à sua trajetória fixa de compreensão. Enquanto os mecanismos acionados por arame fornecem melhor adaptabilidade às formas de objetos, sua característica de atuação da articulação seqüencial reduz a estabilidade das agrupamentos de beliscão e limita a naturalidade do movimento.

O mecanismo híbrido de fio de ligação desenvolvido por Kimm combina os pontos fortes de ambos os sistemas, oferecendo as trajetórias naturais de compreensão e forte aderência do sistema de ligação de quatro barras, juntamente com a adaptabilidade de forma do sistema acionado por arame. A integração permite o desempenho preciso, eficiente e estável.

Além disso, a equipe desenvolveu um polegar subativado, utilizando a fase intermitente de movimento e habitação do mecanismo de Genebra, permitindo que um único atuador controlasse independentemente os movimentos de ablução de adução e flexão-flexão do polegar.

Enquanto os produtos convencionais alcançam adução de polegar-abdução através de juntas passivas ou atuadores adicionais-resultando em aumento de peso ou funcionalidade limitada-esse novo mecanismo alcança o design leve e o desempenho aprimorado, permitindo dois graus de liberdade com um único atuador.

Essa tecnologia permite que os amputados, que frequentemente lutam para gerar sinais de controle precisos, compreendem vários objetos com comandos simples de movimento. O mecanismo proposto por activação contribui para um design mais leve, reduzindo a carga física dos usuários. Além disso, a compreensão adaptativa da forma permite interação mais eficiente com objetos, diminuindo o consumo de energia e estendendo a vida útil da bateria.

Os pedidos de patentes para os principais mecanismos foram arquivados e a equipe está atualmente buscando transferência e comercialização de tecnologia.

O pesquisador sênior Minki Sin afirmou: “Esta mão protética robótica recém-desenvolvida deve permitir que os usuários executem uma variedade de tarefas de apreensão de maneira natural e intuitivamente usando apenas comandos de controle simples, semelhantes aos indivíduos não deficientes executados inconscientemente movimentos detalhados da mão ao agarrar objetos.

“Além disso, estamos tentando aplicar as principais tecnologias derivadas desta mão protética a robôs humanóides. Embora os robôs humanóides possam gerar uma variedade de comandos de controle facilmente, os mecanismos desenvolvidos da mão protética podem ajudar a reduzir a carga computacional e contribuir para respostas mais rápidas e eficientes, permitindo o desenvolvimento de robôs humanóides mais práticos” “”