Os pesquisadores de Cambridge desenvolveram uma prótese de polegar extra controlável que as pessoas podem aprender rapidamente a usar para pegar e manipular objetos. Os testes na Royal Society Summer Science Exhibition mostraram que o dispositivo é acessível a um amplo grupo demográfico, com 98% dos participantes utilizando-o com sucesso em um minuto. O estudo destaca a importância do design inclusivo em tecnologia, garantindo acessibilidade para todos os utilizadores, incluindo comunidades marginalizadas. Crédito: Dani Clode Design e The Plasticity Lab
Pesquisadores de Cambridge mostraram que o Terceiro Polegar, uma prótese robótica, pode ser rapidamente dominado pelo público, melhorando a destreza manual. O estudo sublinha a importância do design inclusivo para garantir que as tecnologias beneficiem a todos, com conclusões significativas sobre o desempenho em diferentes grupos demográficos.
Pesquisadores de Cambridge demonstraram que as pessoas podem aprender rapidamente a controlar um polegar extra protético, conhecido como “terceiro polegar”, e usá-lo de forma eficaz para agarrar e manusear objetos.
A equipe testou o dispositivo robótico em diversos participantes, o que, segundo eles, é essencial para garantir que as novas tecnologias sejam inclusivas e possam funcionar para todos.
Uma área emergente da tecnologia futura é o aumento motor – usando dispositivos motorizados vestíveis, como exoesqueletos ou partes extras do corpo robótico, para avançar nossas capacidades motoras além das atuais limitações biológicas.
Embora tais dispositivos possam melhorar a qualidade de vida de indivíduos saudáveis que desejam aumentar a sua produtividade, as mesmas tecnologias também podem proporcionar às pessoas com deficiência novas formas de interagir com o seu ambiente.
O Terceiro Polegar ajudando o usuário a abrir uma garrafa. Crédito: Dani Clode Design / The Plasticity Lab
A professora Tamar Makin, da Unidade de Cognição e Ciências do Cérebro do Conselho de Pesquisa Médica (MRC) da Universidade de Cambridge, disse: “A tecnologia está mudando nossa própria definição do que significa ser humano, com as máquinas se tornando cada vez mais parte de nossas vidas cotidianas, e até mesmo nossas mentes e corpos.
“Estas tecnologias abrem novas oportunidades estimulantes que podem beneficiar a sociedade, mas é vital que consideremos como podem ajudar todas as pessoas de forma igual, especialmente as comunidades marginalizadas que são frequentemente excluídas da investigação e desenvolvimento de inovação. Para garantir que todos terão a oportunidade de participar e beneficiar destes avanços emocionantes, precisamos de integrar e medir explicitamente a inclusão durante as primeiras fases possíveis do processo de investigação e desenvolvimento.”
Dani Clode, colaboradora do laboratório do professor Makin, desenvolveu o Terceiro Polegar, um polegar robótico extra que visa aumentar a amplitude de movimento do usuário, melhorando sua capacidade de preensão e expandindo a capacidade de carga da mão. Isso permite que o usuário execute tarefas que poderiam ser desafiadoras ou impossíveis de serem concluídas com uma mão ou execute tarefas complexas com várias mãos sem ter que coordenar com outras pessoas.
Desenvolvimento e Funcionalidade do Terceiro Polegar
O Terceiro Polegar é usado no lado oposto da palma da mão ao polegar biológico e controlado por um sensor de pressão colocado sob cada dedão ou pé. A pressão do dedo do pé direito puxa o polegar através da mão, enquanto a pressão exercida com o dedo do pé esquerdo puxa o polegar em direção aos dedos. A extensão do movimento do polegar é proporcional à pressão aplicada e a liberação da pressão o move de volta à sua posição original.
Em 2022, a equipe teve a oportunidade de testar o Terceiro Polegar na Exposição Anual de Ciências de Verão da Royal Society, onde o público de todas as idades pôde usar o dispositivo durante diversas tarefas. Os resultados são publicados hoje em Robótica Científica.
Ao longo de cinco dias, a equipe testou 596 participantes, com idades entre três e 96 anos e de diversas origens demográficas. Destes, apenas quatro não conseguiram utilizar o Terceiro Polegar, quer porque não se ajustava bem à mão, quer porque não conseguiram controlá-lo com os pés (os sensores de pressão desenvolvidos especificamente para a exposição não eram adequados para crianças muito leves ).
O terceiro polegar usado por diferentes usuários. Crédito: Dani Clode Design / The Plasticity Lab
Os participantes tiveram até um minuto para se familiarizarem com o dispositivo, período durante o qual a equipe explicou como realizar uma das duas tarefas.
A primeira tarefa envolvia pegar os pinos de um quadro, um de cada vez, apenas com o terceiro polegar, e colocá-los em uma cesta. Os participantes foram solicitados a mover o maior número possível de pinos em 60 segundos. 333 participantes completaram esta tarefa.
A segunda tarefa envolveu o uso do Terceiro Polegar junto com a mão biológica do usuário para manipular e mover cinco ou seis objetos de espuma diferentes. Os objetos tinham formatos variados que exigiam diferentes manipulações para serem utilizados, aumentando a destreza da tarefa. Novamente, os participantes foram solicitados a mover o máximo de objetos que conseguissem para dentro da cesta em no máximo 60 segundos. 246 participantes completaram esta tarefa.
Quase todos conseguiram usar o dispositivo imediatamente. 98% dos participantes conseguiram manipular objetos com sucesso usando o terceiro polegar durante o primeiro minuto de uso, com apenas 13 participantes incapazes de realizar a tarefa.
Insights de desempenho em dados demográficos
Os níveis de habilidade entre os participantes variaram, mas não houve diferenças no desempenho entre os sexos, nem a lateralidade alterou o desempenho – apesar do polegar ser sempre usado na mão direita. Não havia provas definitivas de que pessoas que pudessem ser consideradas “boas com as mãos” – por exemplo, estavam a aprender a tocar um instrumento musical, ou os seus trabalhos envolviam destreza manual – fossem melhores nas tarefas.
Os adultos mais velhos e os mais jovens tinham um nível de capacidade semelhante ao utilizar a nova tecnologia, embora uma investigação mais aprofundada apenas na faixa etária dos adultos mais velhos tenha revelado um declínio no desempenho com o aumento da idade. Os investigadores dizem que este efeito pode ser devido à degradação geral das capacidades sensório-motoras e cognitivas que estão associadas ao envelhecimento e também pode reflectir uma relação geracional com a tecnologia.
O desempenho foi geralmente pior entre as crianças mais novas. Seis dos 13 participantes que não conseguiram completar a tarefa tinham menos de 10 anos de idade e, daqueles que completaram a tarefa, as crianças mais novas tenderam a ter um desempenho pior em comparação com as crianças mais velhas. Mas mesmo as crianças mais velhas (com idades entre os 12 e os 16 anos) tiveram mais dificuldades do que os adultos jovens.
Dani disse: “Aumento é projetar uma nova relação com a tecnologia – criar algo que vai além de ser apenas uma ferramenta para se tornar uma extensão do próprio corpo. Dada a diversidade de corpos, é crucial que a fase de concepção da tecnologia wearable seja o mais inclusiva possível. É igualmente importante que estes dispositivos sejam acessíveis e funcionais para uma ampla gama de usuários. Além disso, eles devem ser fáceis de aprender e usar rapidamente.”
A coautora Lucy Dowdall, também da Unidade de Cognição e Ciência do Cérebro do MRC, acrescentou: “Se o aumento motor – e interações homem-máquina ainda mais amplas – forem bem-sucedidos, eles precisarão se integrar perfeitamente com as habilidades motoras e cognitivas do usuário. . Teremos de ter em conta as diferentes idades, géneros, peso, estilos de vida, deficiências – bem como os antecedentes culturais e financeiros das pessoas e até gostos ou desgostos em relação à tecnologia. Testes físicos de grupos grandes e diversos de indivíduos são essenciais para atingir esse objetivo.”
Existem inúmeros exemplos de onde a falta de considerações de design inclusivas levou ao fracasso tecnológico:
- Foi demonstrado que os sistemas automatizados de reconhecimento de fala que convertem a linguagem falada em texto apresentam melhor desempenho na audição de vozes brancas do que de vozes negras.
- Descobriu-se que algumas tecnologias de realidade aumentada são menos eficazes para usuários com tons de pele mais escuros.
- As mulheres enfrentam um risco maior para a saúde devido a acidentes de carro, devido ao fato de os assentos e cintos de segurança serem projetados principalmente para acomodar manequins de tamanho masculino “médio” durante os testes de colisão.
- Ferramentas elétricas e industriais perigosas projetadas para uso ou empunhadura dominante com a mão direita resultaram em mais acidentes quando operadas por canhotos forçados a usar a mão não dominante.
Referência: “Avaliando a usabilidade inicial de um dispositivo de aumento de mão em uma amostra grande e diversificada” por Dani Clode, Lucy Dowdall, Edmund da Silva, Klara Selén, Dorothy Cowie, Giulia Dominijanni e Tamar R. Makin, 29 de maio de 2024, Robótica Científica.
DOI: 10.1126/scirobotics.adk5183
Esta pesquisa foi financiada pelo Conselho Europeu de Pesquisa, Wellcome, Conselho de Pesquisa Médica e Conselho de Pesquisa em Engenharia e Ciências Físicas.
