Robôs com “dedos que sentem”: tecnologia abre caminho para leitura em Braille

A tecnologia poderia ser incorporada em mãos robóticas e próteses, proporcionando sensibilidade nas pontas dos dedos comparável à dos humanos.

As pontas dos dedos humanos são incrivelmente sensíveis. Elas podem identificar detalhes de um objeto tão pequeno quanto cerca de metade da largura de um fio de cabelo humano, discernir diferenças sutis nas texturas da superfície e aplicar a quantidade certa de força para agarrar um ovo ou um saco de 9 kg de ração.

À medida que as capas eletrônicas de ponta começam a incorporar cada vez mais funcionalidades biomiméticas, a necessidade de interações dinâmicas semelhantes às humanas, como o deslizamento, torna-se mais essencial. 

Pesquisadores da Universidade de Cambridge, no Reino Unido, deram um passo mais perto da realidade ao adotar uma abordagem que usa sensores táteis – baseados em visão combinados com inteligência artificial – para detectar recursos em altas resoluções e velocidades.

“A suavidade das pontas dos dedos humanos é uma das razões pelas quais somos capazes de agarrar as coisas com a quantidade certa de pressão”, disse Parth Potdar, principal autor do estudo. “Para a robótica, a suavidade é uma característica útil, mas você também precisa de muitas informações do sensor, e é complicado ter as duas ao mesmo tempo, especialmente quando se lida com superfícies flexíveis ou deformáveis.”

Os pesquisadores se propuseram a uma tarefa desafiadora: desenvolver um sensor robótico na “ponta do dedo” que possa ler braille deslizando-o como um dedo humano faria.

Assim, os cientistas criaram um sensor robótico com uma câmera na ‘ponta do dedo’. Cientes de que a ação deslizante do sensor resulta em desfoque de movimento, os pesquisadores usaram um algoritmo de aprendizado de máquina treinado em um conjunto de imagens estáticas reais, que foram desfocadas sinteticamente para “desfocar” as imagens. Depois que o desfoque de movimento foi removido, um modelo de visão computacional detectou e classificou cada letra.

A incorporação do algoritmo de aprendizado de máquina treinado significou que o sensor robótico poderia ler braille a 315 palavras por minuto com 87,5% de precisão, o dobro da velocidade de um leitor humano e quase tão preciso. Os pesquisadores dizem que isso é significativamente mais rápido do que pesquisas anteriores, e a abordagem pode ser dimensionada com mais dados e arquiteturas de modelos mais complexos para alcançar melhor desempenho em velocidades ainda mais altas.

Embora o sensor não tenha sido projetado para ser uma tecnologia assistiva, os pesquisadores dizem que sua capacidade de ler braille com rapidez e precisão é um bom presságio para o desenvolvimento de mãos robóticas ou próteses com sensibilidade comparável à das pontas dos dedos humanos.

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