CÂMPUS CRICIÚMA Data de Publicação: 12 nov 2021 13:33 Data de Atualização: 25 nov 2021 17:58
Um projeto do Instituto Federal de Santa Catarina (IFSC) está desenvolvendo um exoesqueleto automatizado para auxiliar o trabalho de fisioterapia nos movimentos de extensão e flexão de mão. O equipamento passa por ajustes e deve ser testado no primeiro semestre de 2022 nas clínicas integradas da Universidade do Extremo Sul Catarinense (Unesc), parceira do IFSC no projeto. O trabalho é resultado de um projeto de pesquisa desenvolvido por um estudante de Engenharia Mecatrônica que se transformou em um projeto de extensão do Câmpus Criciúma, a fim de ser aplicado em uma instituição.
A estrutura, que simula os ossos e articulações da extremidade dos membros superiores, envolve externamente a mão de uma pessoa, sendo acionada de forma remota para realizar movimentos de reabilitação de um paciente com dificuldade em realizar movimentos com a mão. O projeto original foi desenvolvido baseado em conceitos de mecânica vetorial com auxílio do Solidworks, um software de modelagem tridimensional, com as peças produzidas em impressora 3D. O comando é realizado por tecnologia sem fio, resultado da integração de um microcontrolador com um dispositivo Android.
Veja o exoesqueleto em funcionamento
Os testes realizados com o protótipo demonstraram que o exoesqueleto cumpre os requisitos para este tipo de equipamento em questões relacionadas a conforto ao paciente, segurança e facilidade de operação. De acordo com a pesquisa realizada para o desenvolvimento do equipamento, o uso de robôs na fisioterapia pode gerar melhores resultados médicos, ampliando o tempo e a frequência dos exercícios, além de oferecer aos profissionais dados sobre a evolução dos pacientes. Porém, dada a complexidade dos movimentos da mão, as tecnologias em exoesqueletos para sua reabilitação são menos disponíveis e muitas vezes muito caras, passando em alguns casos dos 6 mil dólares (mais de 32 mil reais, pela cotação atual).
“É mais comum encontrarmos equipamentos para membros inferiores, como os exoesqueletos que auxiliam a sustentar o paciente sobre uma esteira, por exemplo. Para membros superiores, principalmente no caso das mãos, pela complexidade, não há muitos equipamentos disponíveis. Há pesquisas no meio acadêmico mas, comercialmente, é difícil ver um equipamento desse formato”, explica Gustavo Valdatti Souza, autor da ideia original do projeto de pesquisa que se tornou também um projeto de extensão.
A ideia surgiu ainda quando Gustavo era estudante de Engenharia Mecatrônica. Na disciplina de Projeto Integrador, ele e seus colegas buscaram desenvolver uma tecnologia assistiva que pudesse ser utilizada, na época, pela Apae de Criciúma. “Durante a pesquisa do PI, me deparei com as próteses, e vi que o custo era absurdamente caro. Uma prótese simples custa em torno de 90 mil reais. E como a gente estuda tudo o que envolve isso durante o curso, eu sabia que dava para desenvolver um equipamento de forma alternativa e mais barata. Durante a disciplina de TCC (Trabalho de Conclusão de Curso), fomos amadurecendo a ideia e substituímos a ideia da prótese pelo exoesqueleto, para auxiliar na reabilitação das mãos”, relata.
Atualmente, Gustavo é professor substituto do curso de Engenharia Mecatrônica. E seu projeto de pesquisa desenvolvido como TCC da graduação se transformou em um projeto de extensão, coordenado pelo professor Vilmar Menegon Bristot, com a colaboração de Gustavo e do professor Philippe Pauletti. O projeto recebeu R$ 5 mil em recursos do Câmpus para sua execução.
“O equipamento era resultado de um projeto de pesquisa e agora será pesquisa e extensão. O projeto se encerra em abril e até lá esperamos que seja testado nas clínicas da Unesc, com os ajustes que serão feitos a partir das reuniões com os parceiros na instituição”, explica Vilmar. De acordo com o professor, o curso de Engenharia Mecatrônica está em processo de atualização do projeto político-pedagógico do curso para a incorporação da extensão nos currículos das disciplinas, mas já há uma tradição consolidada no curso de articular as atividades de ensino em projetos de pesquisa e extensão, em parceria com entidades e instituições que recebem as tecnologias desenvolvidas no Câmpus.
Entre os ajustes, as peças do exoesqueleto serão feitas de alumínio, tornando o equipamento mais robusto. Os elos, como são chamadas as articulações entre as peças, também receberão rolamentos. Dos atuais dois motores que movimentam os dedos, o equipamento passará a ter três – um para o polegar, um para indicador e dedo médio e um terceiro para anelar e dedo mínimo. O controle, que originalmente era feito por celular, conectado a uma placa arduíno, agora será feito através de controle remoto baseado no microcontrolador Raspberry, que está sendo desenvolvido pelo professor do Câmpus Araranguá do IFSC, Eduardo Tocchetto de Oliveira Junior, que foi coorientador do TCC de Gustavo e é coordenador adjunto do projeto de extensão.
Para a implementação de melhorias no equipamento e aplicação do exoesqueleto, o Câmpus Criciúma do IFSC conta com as parcerias dos cursos de Fisioterapia, Engenharia de Produção e Engenharia de Materiais da Unesc.