O desempenho do piloto da perna biônica destaca sua tecnologia e o papel do trabalho em equipe

Um ano após a competição internacional Cybathlon 2024, uma equipe italiana publicou um artigo em destaque no Robótica Científica na perna biônica Omnia, que ficou em primeiro lugar na corrida de próteses de perna.

O artigo destaca a experiência de Andrea Modica, amputada transfemoral e piloto do aparelho, que completou com sucesso nove das 10 tarefas em 2 minutos e 57 segundos. A prótese Omnia foi desenvolvida no Istituto Italiano di Tecnologia (IIT – Instituto Italiano de Tecnologia) pelo laboratório conjunto Rehab Technologies IIT-INAIL, coordenado por Matteo Laffranchi.

O Cybathlon 2024 marcou a estreia do Omnia, um novo protótipo protético de membro inferior projetado para indivíduos com amputações transfemorais. Este sistema inclui um joelho (Unico) e um tornozelo (Armonico), ambos motorizados. O Omnia foi o único aparelho a chegar à finalização da “Prótese de Perna” sem a utilização de componentes comerciais. Seu piloto, Andrea Modica, completou com sucesso nove das 10 tarefas, incluindo navegar em uma trave de equilíbrio enquanto carregava baldes, subir e descer escadas com objetos e atravessar um plano inclinado.

Andrea Modica é uma amputada transfemoral que perdeu a perna num acidente de moto em 2021. Desde então, Modica tem demonstrado uma determinação notável, primeiro regressando ao desporto, depois progredindo para o esqui de nível paraolímpico e entrando no mundo da tecnologia protética competitiva. Atualmente é técnico de suporte na Rehab Technologies — laboratório INAIL-IIT.

Modica não foi apenas o piloto do sistema Omnia, mas também um contribuidor ativo para seu projeto e otimização. Seus insights, obtidos ao comparar o Omnia com sua prótese de uso diário, ajudaram a equipe de pesquisa a moldar melhorias importantes tanto no software quanto no hardware do dispositivo. Do ajuste da rigidez ao ajuste fino da propulsão, cada componente foi adaptado para atender às diversas demandas das tarefas baseadas em obstáculos do Cybathlon. Durante meses de treinamento, Modica praticou repetidamente cada tarefa para melhorar a precisão, a eficiência e a segurança.

Refletindo sobre o evento, Andrea Modica descreveu-o como uma experiência profundamente significativa, não apenas pela conquista, mas pela comunidade que encontrou entre outros concorrentes. Seu papel na formação da Omnia exemplifica a filosofia centrada no usuário do IIT, onde o feedback do mundo real impulsiona a inovação.

A característica marcante do sistema Omnia é a comunicação entre os dois componentes protéticos, Unico e Armonico, que trocam informações de sensores integrados e ajustam parâmetros para desempenho ideal em diversas tarefas. O joelho Unico combina tecnologias hidráulicas e elétricas. O sistema hidráulico auxilia efetivamente na caminhada ou descida nivelada, garantindo um movimento silencioso e suave e eficiência energética.

Em contrapartida, a tecnologia eléctrica, apoiada por um sistema patenteado, proporciona assistência activa durante tarefas como subir escadas, subir encostas íngremes ou levantar-se da posição sentada. Na configuração completa da perna Omnia, a transição entre os modos hidráulico e elétrico ocorre automaticamente, graças à sinergia das duas próteses e aos avançados algoritmos implementados.

A prótese Unico é equipada com bateria que dura um dia inteiro em uso máximo e é adequada para próteses de joelho direito e esquerdo, suportando até 125 quilos. O dispositivo é personalizável com base na altura do usuário e pode ser ajustado no nível do software para corresponder aos padrões de atividade diária, sejam eles sedentários ou ativos.

O tornozelo Armonico possui um pé elástico acoplado a um inovador mecanismo de parafuso, auxiliando o usuário durante o golpe inicial do pé, reduzindo o impacto do calcanhar para maior conforto e evitando tropeços ao levantar o dedo do pé a cada passo. Ao contrário das próteses passivas de pé, o Armonico amplifica ativamente o ângulo de flexão do tornozelo, proporcionando maior estabilidade em superfícies inclinadas e garantindo um movimento mais natural. Ele está disponível nas configurações direita e esquerda e tem bateria com duração de 24 horas.