Um Homem Biônico: Hugh Herr Strides Forward on Next-Generation Robotic Legs

Você provavelmente ouvirá Hugh Herr antes de vê-lo.

O carismático líder do grupo de pesquisa biomecatrónica do MIT usa duas pernas protéticas da próxima geração, cada uma mal visível sob o punho das suas calças cinzentas, que produzem um ligeiro zumbido percussivo com cada queda dos pés, como o som de um minúsculo berbequim eléctrico. O som serve quase como um leitmoti – você o ouve, fracamente, enquanto ele sobe as escadas para o seu escritório no Glass-and-Metal MIT Media Lab ou enquanto percorre o palco durante uma palestra.

Antes futuristas, a história de Herr é o material da lenda. No início dos anos 80, depois que ele perdeu ambas as pernas abaixo dos joelhos para congelar em um acidente de escalada nas Montanhas Brancas de New Hampshire, um médico lhe disse que ele nunca mais escalaria. Defiant, Herr usou uma loja de máquinas local para juntar próteses personalizadas de borracha, metal e madeira. Ele projetou um conjunto de pés pequenos que poderiam encontrar uma base onde seu velho par teria escorregado e um conjunto de picos que ele poderia usar para subir as paredes mais íngremes do gelo. Ele passou a ser um alpinista tão confiante após o seu acidente como já tinha sido antes.

Hugh Herr com pernas robóticas
Hugh Herr com as suas pernas robóticas. Cortesia de Matthew Septimus.

Aquele processo de redesenhar elementos do seu próprio corpo tornou-se uma epifania para Herr. “Eu via a parte biológica perdida do meu corpo como uma oportunidade, uma paleta em branco para a qual criar”, disse ele a uma audiência na conferência da Autodesk University de 2015.

Que o ethos abriu caminho para uma carreira acadêmica e pública excepcional que desafia a fácil categorização. Ele se formou no MIT e em Harvard e acabou se tornando o chefe do grupo de biomecatrónica do MIT, que se tornou um titã da pesquisa sob a sua liderança. Em 2011, no mesmo ano, ele lançou o fabricante de próteses BionX Medical Technologies – que criou a prótese BiOM que ele usa daily-Time chamou-o de “líder da era biônica”

Em uma sala ensolarada com vista para o laboratório de testes de marcha da biomecatrónica arejada, Herr não menciona esses elogios. Em vez disso, ele enquadra a sua pesquisa como um imperativo moral para lutar contra a dor e a frustração causadas pelas interfaces pouco impressionantes entre humanos e máquinas – um caminho, acredita ele, que levará a um mundo em que os membros artificiais não mais se irritam e machucam e onde os quadriplégicos podem caminhar novamente.

“A minha experiência pessoal sublinhou para mim como o mundo está mal concebido”, diz ele, “e o profundo sofrimento humano que é causado por um mau design”

Em certa luz, o tema central desse trabalho poderia ser enquadrado como a noção de que a tecnologia de assistência eficaz precisa responder inteligentemente à actividade humana. Por mais avançada que seja uma prótese tradicional, sua morfologia grosseira é a da perna de um pirata; para fazer uma ponte adequada entre um corpo humano e um membro protético, o membro deve sentir a intenção de seu portador e responder em conformidade.

O tornozelo BiOM, um componente chave das pernas robotizadas de Hugh Herr
Um tornozelo BiOM depende de microprocessadores, motores e sensores que determinam como a prótese é posicionada para que ela possa descobrir seu próximo passo. Cortesia Bruce Peterson para a Boston Magazine.

Esse é o raciocínio que informa o desenho do tornozelo BiOM. Alojado em um elegante invólucro de fibra de carbono e cromo é um denso ninho de sensores e circuitos que controla um músculo artificial da panturrilha, acionado por uma mola e um pequeno motor elétrico. Quando o utente desce, a mola capta a energia potencial; quando ele ou ela sobe, o motor dá um pequeno impulso. O aparelho também mede coisas como a velocidade de marcha e o ângulo do calcanhar; o computador de bordo calcula o que o tornozelo precisa fazer para cada passo.

O resultado é um elegante híbrido do biológico e mecânico que emula a função de uma panturrilha de carne e osso. É sem precedentes no campo das próteses: Com cada passo, o BiOM impulsiona o utilizador com uma marcha natural que uma prótese antiquada e não automatizada nunca poderia reproduzir.

Os utilizadores de BiOM falam da tecnologia em termos raptuosos. O ex-fuzileiro William Gadsby, que perdeu a perna direita numa emboscada no Iraque em 2007, começou a usar uma após dificuldades prolongadas de adaptação a uma prótese tradicional. “Para mim, esse cara, o Dr. Herr, foi uma inspiração”, disse Gadsby à revista Smithsonian. “Ele não estava sentado, pensando: ‘Nossa, quem me dera que eles conseguissem arranjar uma engenhoca melhor’. Ele conseguiu esses graus para que pudesse consertar a si mesmo – e consertar todos os outros”.”

Na visão de Herr, porém, próteses como a BiOM são apenas um trampolim para uma ampla malha de homem e máquina. Embora cada unidade seja um aparelho biomecânico sofisticado – “Eu sou basicamente um monte de porcas e parafusos dos joelhos para baixo”, diz Herr – sua inteligência é essencialmente circunstancial. O BiOM usa sensores para detectar o passo de um usuário e reagir de acordo, mas ele ainda está fundamentalmente desligado do sistema nervoso de seu usuário.

Para projetar uma mão que seja mais destreza do que a de qualquer artesão ou um pé mais forte e ágil do que a de qualquer bailarina, essa lacuna precisará ser preenchida, diz Herr. Novos tipos de sensores precisarão conectar o sistema nervoso humano com o digital.

A sua equipe no MIT está estudando uma série de estratégias para conseguir isso. Uma via promissora, por exemplo, envolve o crescimento dos nervos através de tubos sintéticos que usam eletrodos para captar impulsos diretamente do sistema nervoso.

Independentemente da tecnologia específica que faz essa ponte, Herr está em alta sobre a viabilidade do conceito a longo prazo. “Basicamente, se você souber como inserir e enviar informações aos nervos periféricos, você resolve uma longa lista de deficiências”, diz ele.

O FitSocket, uma ferramenta chave para encaixar melhor as pernas protéticas robóticas
Um dos projetos de pesquisa do MIT de Hugh Herr é o FitSocket. Ele usa um conjunto de atuadores para sentir rigidez e maciez em um membro, a fim de criar próteses mais confortáveis e mais bem ajustadas. Cortesia Matthew Septimus.

Filosoficamente, é parte de uma futura imaginação de Herr na qual dados extremamente detalhados sobre o corpo humano, sistema nervoso e ambiente permitirão o design de objetos personalizados para cada indivíduo. “Um melhor design será informado por um profundo e profundo entendimento do ser humano”, diz Herr. “No futuro, todo ser humano terá uma representação digital de si mesmo, e haverá estruturas de design quantitativas que usam um corpo digital para projetar todos os tipos de coisas que os humanos usam”.

Esse é um objetivo técnico formidável, mas também ético, porque libertaria as pessoas com corpos atípicos de todos os tipos da irritação e do desconforto de usar coisas projetadas para o corpo médio.

Herr se inclina para trás, inclinando sua cadeira absentmente para suas duas pernas traseiras. Um dia, diz ele, ele prevê, “uma integração perfeita entre o mundo construído e nossos corpos – um mundo em que as coisas realmente funcionam, as coisas não causam dor, as coisas não causam profunda frustração”

Este artigo é um trecho de The Future of Making do editor/autor Tom Wujec e Autodesk. O livro explora como tecnologias emergentes e novas formas de design estão transformando o que e como as pessoas fazem as coisas.

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