2025 LASA/CREATE/EPFL CC BY SA.
Por Célia Luterbacher
Com seu polegar opositor, múltiplas articulações e pele aderente, as mãos humanas são frequentemente consideradas o auge da destreza, e muitas mãos robóticas são projetadas à sua imagem. Mas tendo sido moldadas pelo lento processo de evolução, as mãos humanas estão longe de estar otimizadas, com as maiores desvantagens incluindo os nossos polegares únicos e assimétricos e a fixação a braços com mobilidade limitada.
“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 salgadinhos”, diz Aude Billard, chefe do Laboratório de Algoritmos e Sistemas de Aprendizagem (LASA) na Escola de Engenharia da EPFL. “Da mesma forma, acessar objetos posicionados atrás da mão enquanto mantém a pegada estável pode ser extremamente desafiador, exigindo contorções estranhas do pulso ou reposicionamento do corpo.”
Uma equipe composta por Billard, o pesquisador da LASA Xiao Gao, e Kai Junge e Josie Hughes do Laboratório de Design e Fabricação de Robôs Computacionais projetou uma mão robótica que supera esses desafios. Seu dispositivo, que pode suportar até seis dedos idênticos com pontas de silicone, resolve o problema da assimetria humana, permitindo que qualquer combinação de dedos forme pares opostos em uma pinça semelhante à do polegar. Graças ao seu design reversível, as “costas” e a “palma” da mão robótica são intercambiáveis. A mão pode até se separar do braço robótico e “rastejar”, como uma aranha, para agarrar e carregar objetos 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”, resume Billard. A pesquisa foi publicada em Comunicações da Natureza.
Aplicações humanas – e além
Embora a mão robótica pareça algo saído de um filme de ficção científica futurista, os pesquisadores dizem que se inspiraram na natureza.
“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.
Na verdade, o robô EPFL pode rastejar enquanto mantém o controle sobre vários objetos, segurando-os sob a “palma”, nas “costas” ou ambos. Com cinco dedos, o dispositivo pode replicar a maioria das mãos humanas tradicionais. Quando equipado com mais de cinco dedos, ele pode realizar sozinho tarefas que geralmente exigem duas mãos humanas – como desatarraxar a tampa de uma garrafa grande ou apertar um parafuso em um bloco de madeira com uma chave de fenda.
“Não há nenhuma limitação actual no número de objetos que ele pode conter; se precisarmos segurar mais objetos, simplesmente adicionamos mais dedos”, diz Billard.
Os pesquisadores prevêem aplicações de seu design inovador em ambientes do mundo actual que exigem compacidade, adaptabilidade e interação multimodal. Por exemplo, a tecnologia poderia ser utilizada para recuperar objetos em ambientes confinados ou expandir o alcance das armas industriais tradicionais. E embora a mão robótica proposta não seja antropomórfica, eles também acreditam que poderia ser adaptada para aplicações protéticas.
“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. “Por exemplo, estudos anteriores com utilizadores de dedos robóticos adicionais demonstram a notável adaptabilidade do cérebro para integrar apêndices adicionais, sugerindo que a nossa configuração não tradicional poderia até servir em ambientes especializados que requerem capacidades de manipulação aumentadas.”
Referência
Uma mão robótica rastejante destacável, Xiao Gao (高霄), Kunpeng Yao (姚坤鹏), Kai Junge, Josie Hughes e Aude BillardNat Commun 17, 428 (2026).
EPFL
(École polytechnique fédérale de Lausanne) é um instituto de pesquisa e universidade em Lausanne, Suíça, especializado em ciências naturais e engenharia.
EPFL (École polytechnique fédérale de Lausanne) é um instituto de pesquisa e universidade em Lausanne, Suíça, especializado em ciências naturais e engenharia.