Exoesqueleto robótico: para uma melhor qualidade de vida.

Estima-se que 185 milhões de pessoas em todo o mundo precisam diariamente de uma cadeira de rodas. Uma empresa com sede em Auckland (Nova Zelândia) desenvolveu uma tecnologia robótica que abre vastas perspetivas de futuro, uma vez que pode ajudar pessoas com mobilidade reduzida: o exoesqueleto robótico da Rex Bionics. Os motores maxon integrados acionam os membros de modo uniforme.

Hayden Allen da Nova Zelândia é um dos primeiros utilizadores do Rex. Copyright © 2011 Rex Bionics Ltd

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Hayden Allen é um jovem neozelandês completamente normal. Após um acidente de mota que lhe afetou a medula espinhal ficou confinado à cadeira de rodas. Os médicos disseram-lhe que nunca voltaria a andar. Mas não é verdade. Hayden é um dos primeiros utilizadores do exoesqueleto robótico (Rex). A primeira vez que experimentou andar com estas pernas robóticas, os amigos disseram-lhe para deixar de olhar para os pés. “Não conseguia deixar de olhar para os meus pés em movimento”, descreve assim Hayden os primeiros passos com o Rex. As pernas robóticas devolveram-lhe qualidade de vida e abriram-lhe novas perspetivas. Espaços dantes impraticáveis tornaram-se novamente acessíveis. Assim pode voltar a trabalhar de pé no seu trabalho como mecânico, assim como aproveitar os seus tempos livres com várias atividades.

Há cerca de nove anos, os dois fundadores da Rex Bionics, Richard Little e Robert Irving tiveram a ideia de desenvolver este tipo de pernas robóticas. Os motivos eram óbvios: Robert Irving recebera na altura o diagnóstico de esclerose múltipla e tornou-se-lhe claro que mais tarde ou mais cedo acabará numa cadeira de rodas. Além disso as mães de ambos estavam em cadeiras de rodas o que lhes permitiu colocarem-se no lugar das pessoas que vivem num mundo tão cheio de barreiras. Assim, os dois amigos resolveram aplicar os seus conhecimentos e experiência como engenheiros ao desenvolvimento de uma máquina para pessoas que normalmente precisam de uma cadeira de rodas para se deslocarem. E assim nasceu esta empresa neozelandesa.

Porquê um exoesqueleto?

Um exoesqueleto sustém o corpo a partir de fora. Os exoesqueletos são desenvolvidos para que pessoas com limitações de mobilidade possam caminhar, o que aumenta a sua força e resistência. O Rex faz com que estas pessoas possam voltar a pôr-se de pé, caminhar, ficar de pé, voltar-se e sentar-se de modo independente. É também possível realizar sem dificuldade movimentos laterais, subir escadas, caminhar sobre superfícies duras e planas, incluindo declives ascendentes e descendentes. Se por um lado pernas biónicas não podem substituir completamente a cadeira de rodas, por outro os seus utilizadores voltam a ser efetivamente capazes de levar a cabo o seu trabalho de pé. Mesmo a possibilidade de conversar com alguém à altura dos olhos é uma experiência incrível para estas pessoas. “Através da utilização de uma tecnologia sofisticada e uma melhoria contínua da funcionalidade, forma e usabilidade, pretendemos chegar à maior quantidade de pessoas possível em todo o mundo. As reações que observamos por parte dos utilizadores do Rex, com a sua carga emocional incrível, são uma alegria para nós e servem de inspiração para toda a equipa do Rex”, diz o cofundador Richard Little.

Existem atualmente duas variantes do Rex para necessidades diferentes, que são fabricadas nos dois centros de produção de que dispõe a Rex Bionics. O “Rehab Rex” foi pensado para ser usado em centros de reabilitação. O “Rex” foi desenvolvido para o utilizador privado, para que seja capaz de desempenhar tarefas que não poderia fazer a partir da cadeira de rodas. O maior desafio durante o processo de desenvolvimento foi, segundo Richard Little, o desenvolvimento da complexa plataforma robótica, que deveria ser, por seu lado, muito leve. Além disso era condição necessária que o utilizador, com as suas capacidades físicas limitadas, harmonizasse perfeitamente com as pernas robóticas montadas no exterior, e que fosse capaz de se deslocar e manter o equilíbrio com segurança.

O exoesqueleto pesa 38 quilos, embora o utilizador não carregue qualquer peso. É acionado por uma bateria integrada e substituível, que dura cerca de duas horas em uso contínuo. O Rex é controlado a partir de um joystick e um painel de comando. Noutros exoesqueletos o controlo realiza-se a partir de sensores. Uma grande vantagem do acionamento com joystick é que não são precisas funções motrizes ou nervosas para mover o exoesqueleto. Com os seus três metros por minuto, Rex não é muito rápido, mas em contrapartida, o utilizador pode avançar com segurança. Ao fazê-lo, nunca perde o equilíbrio, independentemente de estar ligado ou não, o exoesqueleto está sempre estável, para que o utilizador tenha também a possibilidade de ficar de pé em ambientes agitados, tais como um evento desportivo ou um concerto, sem ser atirado ao chão. Além disso, o Rex não precisa de meios auxiliares, como canadianas, libertando braços e mãos.

Dez motores potentes para sequências de movimento seguras

O Rex é um aparelho eletromecânico altamente complexo. Cada exoesqueleto contém milhares de peças de precisão, incluindo as extremidades, que são controladas por 29 microcontroladores. A disposição especial dos microcontroladores no Rex permite-lhe mover-se e reagir em segundos. Durante este processo, os movimentos do Rex transmitem sempre ao utilizador uma sensação de uniformidade. Os motores maxon garantem que estes movimentos sejam sem solavancos. São responsáveis por todos os movimentos dos membros, que se movem exatamente como uma perna humana. Em cada exoesqueleto operam dez motores maxon DC RE 40. O RE 40 têm uma elevada potência de 150 watts e um rendimento de mais de 90 por cento. Os motores DC com comutação mecânica caraterizam-se por uma excelente característica de binário, alta dinâmica, uma larga gama de velocidades e naturalmente por uma longa vida útil. O coração do motor é o rotor não ferroso patenteado mundialmente, que garante um funcionamento sem cogging. Sendo o Rex um produto de saúde de alta sensibilidade e sendo a segurança da pessoa uma proridade, a Rex Bionics decidiu-se conscientemente pela qualidade dos motores maxon.

O maior desafio para os motores consistiu em conciliar qualidade, tamanho e potência, tudo no mesmo sistema. Atualmente o Rex é utilizado por 18 pessoas na Nova Zelândia e a estes somam-se novos utilizadores todos os meses, que podem dizer, como Mitch Brogan: “Doíam-me as bochechas de tanto sorrir, e soube com isso que a minha vida tinha mudado para sempre.