Utilização de robots humanóides em aplicações médicas e biomédicas 2.ª Parte
Alexandra Pereira, Beatriz Santos, Rita Pereira Supervisao: J. Norberto Pires Universidade de Coimbra
robótica 128, 3.o Trimestre de 2022
robótica
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artigo científico
3.1. Produtos existentes 3.1.1. MARKO MARKO é um robot humanoide que tem sido incorporado, de modo experimental, nas sessões de fisioterapia de crianças com Paralisia Cerebral. A fisioterapia é de extrema importância para a melhoria do estado destas crianças e sabe-se que o aumento da funcionalidade neuronal é diretamente proporcional ao tempo despendido em exercício. Contudo, a fisioterapia tradicional requer sessões longas e repetitivas que causam desinteresse e falta de motivação da parte do doente, especialmente quando se tratam de crianças. O robot MARKO pretende colmatar este problema ao funcionar como um companheiro para a criança durante as sessões de fisioterapia (não substituindo o fisioterapeuta), criando um ambiente de brincadeira que distrai a criança dos exercícios repetitivos e cansativos, motivando-a e incentivando-a a colaborar durante longos períodos de tempo. [26]. O robot MARKO está preparado para ajudar em três áreas da terapia: motricidade grossa, motricidade fina e exercícios de fala [26]. Quanto à motricidade grossa, o cenário de terapia passa por uma exemplificação inicial do exercício pelo terapeuta, este exercício deve ser reconhecido pelo sistema de visão do robot de modo a que o mesmo o possa posteriormente repetir, acompanhando esta repetição de frases encorajadoras que motivem a criança a efetuar os mesmos movimentos. Uma outra possibilidade passa pela realização do exercício estando a criança e o robot frente a frente, de modo semelhante à terapia tradicional com recurso a espelhos. Nesta situação, o robot consegue acompanhar os movimentos da criança e guardar a informação na base de dados, permitindo uma melhor monitorização do progresso do doente [26]. No que se refere à motricidade fina, a terapia passa pela manipulação de objetos com diferentes formatos e cores. O doente, terapeuta e robot devem sentar-se a uma mesa com os objetos no meio. O terapeuta pede à criança que pegue num determinado objeto, se ela não conseguir seguir a instrução ou escolher o objeto errado, o terapeuta efetua o mesmo pedido ao robot que conclui a tarefa. Quer a criança efetue a tarefa com ou sem sucesso, o robot faz sempre um comentário motivador [26]. MARKO é um robot antropomórfico que assenta sobre uma estrutura em forma de cavalo. O robot apresenta um sistema cognitivo central que permite o diálogo multilateral e o reconhecimento de emoções [29], um sistema de visão estéreo e um sistema sensoriomotor. O sistema de visão inclui 2 câmaras que permitem detetar e reconhecer os objetos e respetivas posições, assim como a posição da criança, já que, por motivos de
segurança, se a ela se aproximar muito do MARKO, este deve parar todos os movimentos, dando prioridade às ações da criança [27]. Inclui ainda uma série de microfones que permitem detetar a direção do som e um altifalante. A cabeça do robot é a zona mais desenvolvida já que é o mecanismo para a comunicação verbal e não verbal. é possível acenar através do mecanismo de flexão/extensão do pescoço ou negar através da rotação. Estes mecanismos permitem ainda que o robot mantenha o contacto visual e, junto com os quatro graus de liberdade dos olhos e capacidade mover as pálpebras, aumentam a aparência natural do seu comportamento. Quanto às articulações, estas foram desenhas de modo a que o seu movimento se assemelhe o mais possível ao do ser humano, com exceção das articulações dos membros inferiores, já que estes foram simplificados devido à estrutura em que o robot assenta [26].
Figura 1. Robot MARKO. Figura retirada da referência [26].
Este robot pode ainda ser customizado e adaptado para cada criança de acordo com o que o terapeuta definir. Este é um aspeto importante já que diferentes crianças com paralisia cerebral podem apresentar características muito distintas entre si [26]. Em [28] é descrito um estudo que avalia a receptividade das crianças ao robot MARKO e no qual se concluiu que a resposta ao robot foi positiva e se verificou um aumento significativo da motivação e interesse dos doentes na terapia. 3.1.2. NAO NAO é um robot humanoide que foi originalmente lançado pela Alderaban Robotics em 2008 e posteriormente adquirido pela SoftBanks em 2015, e é hoje usado diariamente em mais de 600 universidades, laboratórios e escolas secundárias [9].