Autor de ficção científica de renome mundial Arthur C. Clarke (2001: Uma Odisséia no Espaço, Fim da Infância) uma vez brincou que “Qualquer professor que possa ser substituído por um computador deveria ser”. Algumas pessoas pensam que a declaração de Clarke significa que deveríamos substituir todos professores.
Mas, em vez disso, o comentário de Clarke destaca o valor indispensável da ligação socioemocional com os alunos que os grandes professores promovem, bem como um vasto conjunto de competências e comportamentos subtis que os computadores não conseguem replicar facilmente. Mas e se você combiná-los? E se um professor pudesse conectar-se ciberneticamente a um aluno para transmitir instantaneamente suas próprias técnicas de dança, judô ou cirúrgicas?
Conheça exoesqueletos gêmeos, de captura de movimento e de resposta tátil para o ensino de música.
Em um recente Robótica Científica artigo, Aleksandra Michalko da Universidade de Ghent da Bélgica, Francesco Di Tommaso da Università Campus Bio-Medico (UCBM) em Roma, e os seus colegas em várias instituições explicam porque é que o seu sistema exoesquelético funciona tão bem na harmonização do desempenho – e assim melhora o ensino.
Quando aprendemos a realizar tarefas físicas que envolvem arremessar e pegar uma bola, criar caligrafia ou soldar uma placa de circuito, provavelmente estamos usando nossos olhos para imitar as ações de um mentor competente. Mas e se tivermos visão deficiente? E se pudermos ver perfeitamente bem, mas não conseguirmos ver o nosso professor devido à má iluminação presencial ou a uma webcam quebrada durante uma sessão remota? E se os movimentos sutis forem muito sutis ou obscurecidos por ângulos difíceis (como acontece com procedimentos médicos nas profundezas do corpo) para serem capturados pela visão de alguém?
O sistema exoesquelético de Michalko e colegas ensina por toque, assim como treinadores esportivos, instrutores de música e outros professores têm feito automaticamente há anos, reposicionando os corpos e membros de seus alunos. Mas, como observam os autores, embora “o suggestions háptico forneça um canal direto e implícito para a comunicação sensório-motora (…) a sua contribuição para a coordenação motora fina em ações conjuntas permanece largamente inexplorada”.
Francisco Di Tommaso
É por isso que a equipe de Michalko aproveitou “o poder da comunicação háptica, renderizada por meio de robôs vestíveis acoplados bidirecionalmente”. Seu caso de teste desafiador foi de 20 duplas de violinistas (10 pares de profissionais e 10 pares de amadores) tocando ao vivo sob quatro condições: os músicos podiam a) ouvir apenas uns aos outros, b) ouvir e ver uns aos outros, c) ouvir uns aos outros e sentir exoesqueleticamente os movimentos uns dos outros, ed) ouvir e ver uns aos outros, e sentir uns aos outros usando a conexão exoesquelética.
Com movimentos de “membros superiores com dois graus de liberdade”, os exoesqueletos usavam sensores que transmitiam dados precisos de mo-cap e force-cap entre parceiros e, quando os movimentos não correspondiam, servomotores empurravam cada jogador para dividir a diferença, promovendo um movimento sincronizado e pure.
E houve uma reviravolta: todos os violinistas eram novatos em exoesqueletos, e nenhum sabia que estavam conectados ao toque – mas essa conexão “aumentava substancialmente a coordenação espaço-temporal e o alinhamento musical dinâmico”, ou em termos simples, os exoesqueletos conectados ciberneticamente faziam com que os violinistas alinhassem melhor seus braços e arcos com precisão, especialmente quando os músicos podiam ver e ouvir uns aos outros.
Dário Barbani
Como diz Domenic Formica, coordenador do projeto e autor colaborador do UCBM NeXTlab, “Estamos entrando em uma period em que os robôs podem mediar a comunicação física entre humanos de maneiras inteiramente novas. Este estudo é um primeiro passo em direção a sistemas que conectam fisicamente as pessoas, melhorando sua coordenação, aprendizagem e reabilitação. “
Di Tommaso vai mais longe. Como co-autor principal e pesquisador de pós-doutorado na Unidade de Pesquisa em Robótica Avançada e Tecnologias Centradas na Pessoa (CREO Lab) da UCBM, ele explica: “A sensação tátil, ou percepção tátil e cinestésica, fornece informações de uma maneira fundamentalmente diferente da visão. É física, direta e imediata. Nossos resultados sugerem que o sistema motor humano pode integrar essas informações de forma muito eficiente, mesmo em artistas altamente qualificados. “
Se uma nova tecnologia é boa para a humanidade depende de vários fatores. Por exemplo, será que essa tecnologia elimina o trabalho humano agradável (e com ele a ambição, a habilidade, o sustento, a camaradagem no native de trabalho e a ligação à comunidade) para maximizar os lucros para poucos e a miséria para muitos? Estará a substituir trabalhos perigosos mas vitais que melhoram a saúde e até salvam vidas, criando assim um mundo melhor para todos?
Ou será que a nova tecnologia acelera a aprendizagem genuína e, assim, concede às pessoas mais poder e tempo para fazerem o que quiserem? com habilidades em vez de gastar enormes quantidades de tempo e dinheiro ganhando essas habilidades? Claramente, o exoesqueleto ciberneticamente ligado do UCBM se enquadra nessa categoria ultimate.
É claro que os exoesqueletos têm inúmeras utilidades além desta notável novidade, incluindo ajudar idosos recuperam mobilidadeaumentando a força cuidar e trabalhadores industriaisimpulsionando resistência da parte superior do corpo e faixa de natação subaquáticaexpandindo campo de caminhadamantendo Parkinson e pacientes paralisados andandoou mesmo tornando-se um monstro mecânico por US$ 1.515 por hora. Adicionando suggestions tátil – com VR – oferece um uso ainda mais envolvente.
À medida que os inovadores desenvolvem a tecnologia de um exoesqueleto volumoso para algo parecido com peças confortáveis de trajes mo-cap, mas com estimulação tátil não motorizada (como acontece com as vibrações de um telefone celular ou controlador de jogo, e segurar as mãos remotamente e abraçando), outras formas de ensino háptico contribuirão para a aquisição de competências motoras grandes na dança e nos desportos de combate, e competências motoras finas nas artes visuais e na cirurgia, ou para melhorar a fala através de sensores-estimuladores montados na boca na terapia da fala.
“Esses robôs vestíveis”, diz o designer de exoesqueletos e coautor Nicola Vitiello, do Instituto de BioRobótica da Scuola Superiore Sant’Anna em Pontedera, Itália, “poderiam apoiar o treinamento colaborativo, a aprendizagem motora e até mesmo a reabilitação, onde terapeutas e pacientes poderiam estar fisicamente conectados”.
Fonte: UCBM