O que tem polegares oponíveis e é a ferramenta mais hábil do planeta? A mão humana, obviamente. Bem… não mais. Pelo menos de acordo com os engenheiros da escola de engenharia da École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL), que desenvolveram uma mão robótica capaz de superar a destreza humana em tarefas de manipulação controlada.
Durante séculos, os pesquisadores consideraram a mão humana como referência de destreza. Como resultado, as mãos robóticas foram normalmente projetadas para replicar a estrutura e a funcionalidade das mãos humanas. No entanto, isso também significou replicar suas limitações. Embora mãos robóticas de inspiração humana, desde garras até biônicas, sejam capazes de beliscar, agarrar e levantar perfeitamente, sua funcionalidade sempre foi limitada pelo que pensamos ser possível.
Pense nisso. O que seríamos capazes de fazer com mais de um polegar? E se nossos dedos pudessem dobrar para fora e não apenas para dentro, em direção às palmas das mãos? Uma mão pode realizar mais de uma tarefa ao mesmo tempo, por exemplo, pegar uma caneta enquanto segura uma garrafa?
“Podemos ver facilmente as limitações da mão humana ao tentar alcançar objetos debaixo dos móveis ou atrás das prateleiras, ou ao realizar tarefas simultâneas, como segurar uma garrafa enquanto pega uma lata de chips”, diz Aude Billard, chefe do Laboratório de Algoritmos e Sistemas de Aprendizagem (LASA) na Escola de Engenharia da EPFL.
2025 LASA/CREATE/EPFL CC POR SA
Para responder a essas perguntas e ir além das limitações humanas, a equipe da EPFL projetou e produziu uma mão robótica modular e altamente hábil. Este dispositivo, que possui até seis dedos idênticos com pontas de silicone, é capaz de realizar 33 tipos diferentes de movimentos humanos de preensão. Afastando-se do design assimétrico humano tradicional, a mão apresenta uma arquitetura simétrica que permite que qualquer combinação de dedos forme uma pinça semelhante à do polegar.
Além do mais, os dois dedos externos podem ser reposicionados para formar polegares oponíveis em cada extremidade da mão. São dois polegares oponíveis por mão robótica. Tome isso, mãos humanas! O design simétrico adicional elimina as limitações de uma “palma” e “costas” definidas da mão. Os dedos podem simplesmente dobrar-se para trás, invertendo a posição da “palma”.
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Você já teve que utilizar uma ferramenta ou reposicionar seu corpo para interagir com um objeto que estava fora de alcance? Este cenário não representa um desafio para a mão robótica, pois ela pode se separar do braço robótico. Cada um dos dedos é capaz de operar de forma autônoma, permitindo que a mão rasteje além do alcance do braço.
“Nosso dispositivo realiza ‘manipulação de locomotivas’ de maneira confiável e contínua – manipulação estacionária combinada com mobilidade autônoma – que acreditamos ter grande potencial para robótica industrial, de serviços e exploratória”, explica Billard.
Para os fãs da família fictícia Addams, essa capacidade faz com que o dispositivo lembre estranhamente o personagem “Coisa”, exceto com muito mais destreza. Na verdade, os pesquisadores citam a natureza como a principal inspiração para o design da mão.
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“Muitos organismos desenvolveram membros versáteis que alternam perfeitamente entre diferentes funcionalidades, como agarrar e locomoção. Por exemplo, o polvo usa seus braços flexíveis para rastejar pelo fundo do mar e para abrir conchas, enquanto no mundo dos insetos, o louva-a-deus usa membros especializados para locomoção e captura de presas”, diz Billard.
A combinação da mobilidade autônoma e dos vários recursos de destreza da mão robótica proporciona capacidades muito além das mãos humanas e dos dispositivos existentes. Seu design simétrico e a capacidade de controlar de forma independente cada dedo idêntico significam que a mão pode rastejar, segurar objetos nas “costas” e manipular ferramentas de uma só vez.
Mão robótica reversível e destacável redefine a destreza
A equipa de investigadores acredita que o seu design tem aplicações de longo alcance, particularmente em ambientes que exigem elevada destreza, adaptabilidade, compacidade e controlo autónomo. Por exemplo, embora os braços robóticos médicos já demonstrem uma precisão impressionante, a mão da equipe poderia fornecer uma camada de funcionalidade exponencialmente benéfica. A capacidade de recuperar, segurar e operar múltiplas ferramentas simultaneamente aumentaria, sem dúvida, a velocidade e a precisão dos procedimentos cirúrgicos.
As mesmas vantagens estendem-se a contextos militares e de defesa, como a eliminação de bombas ou a recuperação de objetos de espaços confinados ou perigosos. A montagem industrial é outra opção pure, onde muitas vezes é necessária uma manipulação delicada e em várias etapas. Na verdade, qualquer tarefa ou indústria que dependa de destreza fina, desde a costura até à preparação de café, poderia beneficiar de tal sistema.
“A funcionalidade simétrica e reversível é particularmente valiosa em cenários onde os usuários poderiam se beneficiar de capacidades além da função humana regular”, diz Billard.
Você pode estar se perguntando se esta mão robótica poderia substituir uma mão humana actual. Embora a mão não seja atualmente concebida como prótese, os pesquisadores acreditam que ela pode ser adaptada para esse fim.
Um artigo detalhando esta pesquisa foi publicado recentemente na revista Comunicações da Natureza.
Fonte: EPFL