Luva inteligente usa IA e câmaras de ar para restaurar movimentos das mãos

Uma equipe de pesquisadores da Universidade Técnica de Munique (TUM) desenvolveu uma luva inteligente que pode restaurar a capacidade de agarrar objetos em pessoas com paralisia nas mãos. O dispositivo, descrito como um exoesqueleto “macio” e de baixo custo, utiliza sinais elétricos dos músculos do antebraço e algoritmos de aprendizado de máquina para detectar a intenção de movimento e inflar câmaras de ar, facilitando o fechamento dos dedos e da mão.

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Os engenheiros da TUM optaram por uma estrutura têxtil leve, equipada com 13 tubos pneumáticos que inflam câmaras de ar individuais. Esse design permite dobrar e estender cada dedo de forma independente, além de auxiliar na rotação do punho, o que facilita tarefas cotidianas como segurar utensílios, pratos ou copos com firmeza.

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Como funciona a tecnologia

O sistema é controlado por eletromiografia (EMG), uma técnica que registra os sinais elétricos gerados pelos músculos. Sensores colocados sobre a pele do antebraço captam esses impulsos e os enviam a um algoritmo de aprendizado de máquina, que prevê em tempo real quando o usuário deseja agarrar algo.

Nesse instante, a luva infla as câmaras de ar correspondentes, realizando o movimento desejado. Sensores de movimento adicionais mantêm a força de preensão durante o transporte dos objetos. De acordo com os desenvolvedores, a taxa de acerto na previsão da intenção de agarrar chega a 97%.

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Teste com paciente com ELA

A tecnologia foi testada em colaboração com um paciente que vive com esclerose lateral amiotrófica (ELA), doença neurológica progressiva que afeta os movimentos voluntários. O participante, que tinha apenas movimentos limitados na articulação do polegar, conseguiu ativar o sistema com os sinais elétricos do músculo flexor longo do polegar — mesmo fracos, os impulsos foram suficientes para inflar as câmaras pneumáticas.

Em cerca de 90% das tentativas, o sistema reconheceu corretamente a intenção do usuário. Com o auxílio da luva, o paciente conseguiu manipular objetos domésticos e voltar a usar um garfo pela primeira vez em quatro anos.

Treinamento com videogame e acessibilidade

Os pesquisadores observaram que apenas cinco minutos de treinamento com um videogame controlado pelo polegar melhoraram significativamente o desempenho do usuário, o que indica uma rápida capacidade de adaptação do sistema, mesmo em casos de dano neurológico grave.

“Em princípio, esta luva pode ajudar pessoas com paralisia flácida, incluindo aquelas que sofreram danos nos nervos periféricos após acidentes de moto ou bicicleta, ou pacientes com polineuropatia”, afirmou Tobias Wächter, neurologista da Klinik Passauer Wolf, em comunicado divulgado pela universidade.

O equipamento é confeccionado com tecido econômico e câmaras de ar infláveis, o que o torna uma alternativa muito mais acessível em comparação com os dispositivos de reabilitação robótica convencionais. Essa característica, segundo os cientistas, viabiliza o uso no dia a dia e abre caminho para uma adoção mais ampla por pessoas com diferentes tipos de paralisia.