cadeira rodas

Cadeiras de rodas controladas pelo cérebro com grande nível de precisão

Pela primeira vez, uma equipa de investigadores do Instituto de Sistemas e Robótica (ISR) da Universidade de Coimbra (UC) e do Instituto Politécnico de Tomar (IPT) desenvolveu um sistema de interface cérebro-computador que garante praticamente 100% de fiabilidade e precisão no controlo de cadeiras de rodas através do cérebro, sem exigir grande esforço mental ao utilizador.

Pela primeira vez, uma equipa de investigadores do Instituto de Sistemas e Robótica (ISR) da Universidade de Coimbra (UC) e do Instituto Politécnico de Tomar (IPT) desenvolveu um sistema de interface cérebro-computador que garante praticamente 100% de fiabilidade e precisão no controlo de cadeiras de rodas através do cérebro, sem exigir grande esforço mental ao utilizador.

As cadeiras de rodas guiadas pelo cérebro apresentam-se como uma solução para pessoas com deficiências motoras graves, que não podem usar interfaces convencionais. Contudo, a baixa fiabilidade e precisão das interfaces cérebro-computador (ICCs) baseadas em eletroencefalografia (EEG) e o elevado esforço mental exigido ao utilizador – que fornece os comandos por meio de sinais cerebrais para conduzir a cadeira de rodas, sem atividade muscular –, inviabilizam a sua utilização, por razões de segurança. Para ultrapassar estes grandes obstáculos, o sistema proposto pela equipa do ISR e IPT, cujos resultados já se encontram publicados na IEEE Transactions on Human-Machine Systems, assenta numa nova abordagem que combina 3 componentes: ritmo personalizado, comandos de tempo ajustado e controlo colaborativo. No mesmo sistema é possível a ICC detetar automaticamente quando o utilizador pretende ou não enviar um comando, permitindo que este não tenha de estar permanentemente focado, mas apenas quando pretende enviar um comando, ao seu ritmo; o tempo para deteção da intenção do utilizador é também ajustado automaticamente para permitir um desempenho constante, sendo por exemplo menos suscetível a desatenções ou fadiga; e, ainda, um controlo colaborativo entre o utilizador e a máquina. Este controlo colaborativo significa que a cadeira de rodas “tem um sistema de navegação que, por um lado, realiza as manobras finas de navegação, aliviando o utilizador desse esforço, e, por outro lado, corrige/interpreta possíveis comandos errados enviados pela ICC”.

A viabilidade do sistema foi validada em várias experiências realizadas com 6 pessoas com deficiências motoras graves, da Associação de Paralisia Cerebral de Coimbra (APCC), e 7 pessoas sem deficiência (grupo de controlo). Os participantes tinham de efetuar percursos de navegação diferentes em ambientes semelhantes aos de um escritório, como corredores, passagem de portas, gabinetes, acessos e desvio de obstáculos e de pessoas. Para conseguir testar a interface, a equipa teve de desenvolver o sistema de navegação da cadeira de rodas, adaptar, do ponto de vista ergonómico, a cadeira para poder ser usada por pessoas com limitação motora e desenvolver os métodos de descodificação dos sinais eletroencefalográficos da ICC. As experiências provaram um nível de precisão e fiabilidade sem precedentes, superior a 99%. Mas, apesar dos resultados promissores, o sistema ainda não tem maturidade para entrar no mercado.