Apesar de décadas de progresso tecnológico, os robôs ainda não conseguem se mover tão suavemente quanto os humanos – eles deixam cair objetos e lutam para pegá-los corretamente. Os cientistas têm tentado ensinar os robôs a se moverem com a mesma precisão que os humanos, mas o movimento das mãos é mais complexo do que pode parecer à primeira vista. Mesmo uma ação simples, como segurar e rolar o telefone, utiliza dezenas de pequenos músculos, articulações e mais de 100 tendões e ligamentos trabalhando juntos.
Existem algumas maneiras de capturar esses movimentos para que os robôs possam copiá-los em tempo actual, mas cada método tem limitações.
As câmeras podem capturar muito bem uma ampla gama de movimentos – até que obstáculos visuais atrapalhem. As luvas com sensor podem transmitir dados detalhados de movimento e não são afetadas por nenhum obstáculo, mas usá-las limita o movimento pure e a sensação da mão humana. Outro método usa sensores no pulso ou antebraço para medir sinais elétricos dos músculos para prever os movimentos das mãos, mas esses sensores têm dificuldade para detectar movimentos sutis entre os movimentos e também podem ser afetados pelo “ruído” de fundo.
A nova abordagem desenvolvida pelos pesquisadores do MIT é a mais precisa e confiável até agora e utiliza imagens de ultrassom. Pequenos adesivos de ultrassom, do tamanho de um relógio, combinados com eletrônicos compactos, são colocados no pulso em uma pulseira. Esta configuração cria imagens claras e contínuas dos músculos e tendões à medida que os dedos se movem.
Melanie Gonick
Para explicar como funciona, Gengxi Lu, um dos pesquisadores, usa a analogia dos cordões de marionetes.
“Os tendões e músculos do pulso são como cordas puxando fantoches, que são os dedos”, diz ele. “Então a ideia é: cada vez que você tirar uma foto do estado das cordas, você saberá o estado da mão.”
Cada dedo pode se mover de 22 maneiras diferentes, chamadas graus de liberdade, e cada um desses movimentos aparece nas imagens de ultrassom. Os pesquisadores inicialmente tentaram combinar esses movimentos com as imagens, mas isso acabou sendo muito complexo para os humanos fazerem em tempo actual. Em vez disso, treinaram a IA para reconhecer padrões nas imagens de ultrassom e prever movimentos das mãos – e funcionou perfeitamente!
Este sistema foi testado com voluntários executando todas as 26 letras da linguagem de sinais americana e interagindo com diferentes objetos, como lápis, tesoura e uma bola de tênis. Em cada caso, a pulseira foi capaz de prever com precisão as posições das mãos.
Os pesquisadores também testaram a pulseira como um controlador sem fio para uma mão robótica, que poderia copiar movimentos em tempo actual – até mesmo tocar uma música simples em um piano.
O objetivo remaining é um rastreador handbook menor e portátil que qualquer pessoa possa usar para controlar robôs ou objetos virtuais sem fio. Ao coletar muitos dados de movimento das mãos, a IA poderia eventualmente ser treinada para muitas tarefas, como controlar dispositivos sem toque, interagir com ambientes de realidade digital ou até mesmo auxiliar em procedimentos cirúrgicos.
Um artigo sobre a pesquisa foi publicado recentemente na revista Eletrônica da Natureza.
Um rastreador de mão em tempo actual
Fonte: MIT