Um exoesqueleto, capaz de dar "superforça" a soldados durante a batalha já não é mais privilégio dos jogadores de games futuristas como Call of Duty e Cyberpunk 2077. Pesquisadores do exército dos EUA criaram um par de botas que vai permitir que a tropa carregue equipamentos pesados por longas distâncias e sem reclamar do peso.
O exoesqueleto usado nos testes é adaptável e trabalha em sincronia com os movimentos do soldado, calibrando e aperfeiçoando o estilo de marcha. Um computador interno coleta as informações e faz com que o aparelho ajude o usuário da melhor forma possível.
“Para obter o desempenho ideal, o ser humano e a bota devem se adaptar rapidamente um ao outro, bem como às dinâmicas operacionais que tendem a se tornar intuitivas com o tempo”, disse o responsável pelo projeto, doutor J. Cortney Bradford.
Quem controla
Os movimentos são rastreados por meio de 40 sensores espalhados pelo corpo do soldado. Outros 128 eletrodos, como aqueles usados em exames de eletroencefalograma, ficam em uma espécie de touca de natação na cabeça dos voluntários para medir os sinais cerebrais.
Os sensores geram imagens de alta fidelidade, captadas durante a locomoção dos soldados por cenários complexos. Os sinais musculares são recebidos por outros sensores instalados em cinco músculos de cada perna.
“Esses sinais podem dar ao exoesqueleto uma melhor compreensão do humano a qualquer momento, para que ele possa tomar decisões melhores sobre como ajudar o soldado em qualquer situação”, explica o doutor Bradford.
O dispositivo chamado de Dephy Exoboot não é controlado diretamente pelo usuário ou por qualquer outro sistema remoto. A arquitetura de aprendizagem de máquina faz com que o exoesqueleto descubra por conta própria quando uma força extra é necessária.
Força bruta
O Dephy ExoBoot funciona como um dispositivo de assistência passiva, que entra em ação quando o usuário precisa de ajuda. O sistema auxilia em pontos estratégicos das pernas e na articulação do tornozelo durante a execução de tarefas como caminhar carregando uma mochila muito pesada.
“Para adultos saudáveis, caminhar é uma tarefa relativamente fácil, mas para um soldado que precisa carregar o dobro do seu próprio peso, a conservação de energia é fundamental”, diz o doutor Bradford.
A assistência do exoesqueleto se baseia nas mudanças de marcha provocadas pelo cansaço do usuário. A velocidade da caminhada, o peso carregado e até variações de terreno influenciam na quantidade de força distribuída pelo equipamento.
Eficácia
Vinte voluntários foram recrutados para vestir o exoesqueleto durante os testes de laboratório. Eles caminharam durante uma hora com e sem o equipamento para que os pesquisadores pudessem analisar como o Dephy Exoboot iria se comportar com soldados reais.
Os primeiros resultados mostraram que o dispositivo é capaz de fornecer assistência durante a caminhada, determinando se o usuário está andando, correndo ou pulando para equilibrar a distribuição de força.
Ainda não ficou claro o quanto o Exoboot consegue aliviar o estresse muscular durante longas caminhadas carregando peso excessivo. “Não temos muitos dados para comparar. Nosso objetivo de longo prazo é identificar a biometria crítica e integrá-la aos controles do exoesqueleto de forma segura e eficiente”, completa o doutor Bradford.
