Laboratório da Ufes desenvolve prótese de mão robótica de baixo custo

Uma pesquisa desenvolvida em parceria entre o Laboratório de Telecomunicações da Ufes (LabTel) e o Centro de Pesquisa, Inovação e Desenvolvimento do Espírito Santo (CPID) desenvolve uma prótese de mão robótica. O dispositivo, batizado de PrHand, possui tecnologia que aplica elementos rígidos e flexíveis, o que possibilita sua adaptação de acordo com o formato do objeto que manuseia. O projeto integra a área de robótica social do Labtel.

Com o desafio de elaborar uma prótese que contemple eficiência e acessibilidade, os pesquisadores conseguiram produzir uma mão com aparência e movimentos semelhantes aos do membro natural. Com o auxílio de articulações elásticas e um motor, a mão robótica realiza, com os dedos, a flexão (dobrar), extensão (esticar), abdução (afastar em relação ao plano medial da mão) e adução (aproximar em relação ao plano medial da mão). 

Baixo custo

O professor do Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica (PPGEE) da Ufes Camilo Díaz, que orienta o estudo, afirma que o projeto busca ser acessível em termos de valor financeiro e reprodutibilidade. “Como as peças são feitas com uma impressora 3D, o produto se torna de baixo custo e permite ser replicado por qualquer pessoa que tenha o equipamento, possibilitando um impacto social maior”, afirma. 

A tecnologia aplicada na prótese robótica consiste na eletropneumática: um motor elétrico faz a flexão dos dedos e uma bomba de ar pressuriza atuadores pneumáticos localizados entre eles, permitindo o movimento de abdução. No mercado, uma prótese de mão que possibilita o mesmo desempenho pode chegar ao valor de US$ 50 mil (R$ 238 mil). Já a estimativa do custo para a produção da PrHand é de US$ 600 (cerca de R$ 2,8 mil). 

Resultados e melhorias

A doutoranda do PPGEE Laura Barraza, que desenvolve a prótese, trabalha atualmente em melhorias de desempenho em relação ao peso e à sua possibilidade de comercialização. Além disso, avalia que, em comparação com outras próteses desenvolvidas anteriormente, seus testes obtiveram melhores resultados. 

“Com os testes mecânicos, foi possível caracterizar a prótese em relação ao peso que ela consegue carregar sem se danificar, registrando aproximadamente 10 quilogramas. Em relação à força máxima que ela aplica sobre os objetos, registramos aproximadamente 35,8 Newtons. Também foram feitos alguns testes funcionais, inclusive para avaliar a naturalidade com que uma pessoa amputada conseguiria realizar as tarefas da vida diária com a prótese. Em geral, os resultados foram melhores quando comparados aos das próteses relatadas na literatura”, declara Barraza. 

A doutoranda trabalha para atribuir à prótese sensibilidade, através de sensores de pressão e curvatura de fibra óptica, com os quais se pretende melhorar a flexibilidade e obter informações. Assim, a pessoa que usa a prótese poderá entender se está segurando um objeto quente, se ele está escorregando ou se está apertando mais do que precisa. “Precisamos dessas informações para saber como a mão está se comportando quando interage com um objeto”, avalia o orientador.

A pesquisa começou na Universidad del Rosario, em Bogotá (Colômbia), onde também foram feitos alguns testes mecânicos e funcionais. O projeto conta com a contribuição científica dos professores do LabTel, do CPID e da Universidade de Bristol, na Inglaterra. O financiamento provém da Fundação de Amparo à Pesquisa e Inovação do Espírito Santo (Fapes) e do Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq). 

Confira esta e outras pesquisas desenvolvidas pela Ufes no site da Revista Universidade.

Texto: Ghenis Carlos Silva (bolsista de projeto de Comunicação)
Imagem: Acervo dos pesquisadores
Edição: Lidia Neves