O termo “avatar” pode ser mais familiar como uma imagem usada nas redes sociais, mas no mundo da tecnologia pode significar muito mais.
Quando o filme de sucesso de James Cameron, “Avatar”, chegou aos cinemas em 2009, introduziu um conceito que já estava em alta na comunidade tecnológica: um operador conectado ser capaz de operar remotamente os movimentos de um robô.
No filme, os robôs eram biológicos, mas a tecnologia do mundo real está ligada a robôs mais tradicionais com circuitos e computadores. Eles também são chamados de avatares.
Os avatares eletrônicos têm muitas das mesmas características do filme: uma pessoa se prepara de cima para baixo para controlar vários movimentos de um robô.
Há um fone de ouvido que conecta a pessoa à visão do robô, um mecanismo semelhante a uma luva que permite agarrar e mover as mãos do robô e uma forma de rastrear o movimento dos pés para fazer o robô andar.
A Virginia Tech possui diversos projetos vinculados a esse tipo de trabalho, muitos dos quais provenientes do Laboratório de Engenharia e Controles de Robótica Terrestre (TREC) do Departamento de Engenharia Mecânica.
Connor Herron é um estudante de doutorado que tem sido fundamental no trabalho do laboratório desde que ingressou na equipe em 2017 como pesquisador de graduação, e agora ajudou uma equipe de robótica na Itália a ajudar a movimentar seu avatar.
Entrando no final
O Laboratório de Inteligência Artificial e Mecânica (AMI) com sede em Gênova, Itália, dentro do Istituto Italiano di Tecnologia, estava chegando ao fim de um projeto de quatro anos usando um robô humanóide iCub para implantar um avatar totalmente funcional para uma competição internacional.
O objetivo da equipe era uma exibição forte para o Avatar XPrize da All Nippon Airways, e seus membros queriam fazer algo que fosse especialmente desafiador: criar um avatar que andasse sobre duas pernas.
Isto era ambicioso. De acordo com a publicação do grupo na Science Robotics, um design bípede pode realizar movimentos mais complexos em espaços reduzidos e confinados, mas tornar o avatar estável o suficiente para permanecer em pé enquanto caminha é um desafio.
Esta era a área onde Herron era necessário. Seu trabalho no laboratório TREC incluiu vários projetos que implantaram robôs de duas pernas, e ele tinha vasta experiência trabalhando com robótica conectada por meio de realidade virtual e outros controles remotos.
Daniele Pucci, pesquisadora-chefe do laboratório na Itália, diz que Herron agregou valor ao laboratório.
“Connor recebeu a desafiadora tarefa de teleoperar o robô andando usando sapatos”, diz Pucci. “Tínhamos apenas uma vaga ideia de como fazer isso, e a tarefa difícil foi, de fato, implementar e testar essa ideia.”
Calçados novos
Herron entrou no projeto nos últimos três meses antes da competição. Ele foi trazido para a Itália para um estágio na National Science Foundation enquanto a equipe da AMI estava se afastando de uma abordagem que usava uma plataforma giratória na qual o usuário caminhava, enviando comandos de movimento como um joystick faria para mover o avatar.
Durante os testes, esse mecanismo não se mostrou ideal e a equipe queria facilitar a movimentação dos usuários durante a experiência conectada.
Herron assumiu o projeto enquanto a equipe começava a projetar um calçado equipado com placas de pressão para detectar a força exercida durante a caminhada e detectores de movimento que rastreavam a posição de cada pé. Isso proporcionaria o mesmo controle sobre o robô remoto, mas seria muito mais fácil de configurar e usar.
“Demorou cerca de quatro horas para configurar o antigo sistema de caminhada”, disse Herron. “Com este novo sistema, demorou cerca de 10 minutos.”
Na competição internacional, o usuário estava localizado a cerca de 300km do avatar, que estava no palco da competição. A equipe foi finalista da competição.
Imagem principal: Connor Herron no Laboratório de Engenharia e Controles de Robótica Terrestre. Foto de Alex Parrish para Virginia Tech.
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