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segunda-feira, 30 de dezembro de 2013

Amplificadores de Gente - Tecnologia


AMPLIFICADORES DE GENTE - Tecnologia


Armações de metal articuladas, movidas por motores, sistemas hidráulicos ou elásticos, transformam qualquer um em super-homem, capaz de levantar 200 quilos com uma só mão ou correr a quase 50 quilômetros por hora.



A mão do homem se coloca por dentro do braço da máquina. A armação de metal negro tem várias articulações, cada uma impulsionada por um pequeno motor, todos ligados a um motor maior. Homayoon Kazerooni, o inventor do braço mecânico, move sua mão delicadamente, movimentos repetidos pela armação metálica. Quando o homem fecha a mão, a ponta do braço mecânico segura uma barra de 250 quilos. 
Há mais de 30 anos, engenheiros como Kazerooni, da Universidade da Califórnia em Berkeley, Estados Unidos, trabalham para criar amplificadores da força humana que funcionem tão bem quanto os originais - ou seja, músculos e ossos. A idéia é empregar esses extensores humanos onde os robôs de verdade são falhos, como reproduzir o com-plicado jogo de forças dos movimentos dos membros de uma pessoa, controlados pelo cérebro. E, ao contrário dos robôs, os extensores seriam manipulados não com ordens codificadas à máquina, como no uso de um teclado, mas com as próprias mãos e pés.
A pesquisa com os amplificadores da força humana, também conhecidos por exoesqueletos (como se fossem esqueletos externos a sustentar um corpo), começou na década de 60, impulsionada pelo Departamento de Defesa americano. A intenção dos militares era equipar o pessoal que trabalhava no carregamento de torpedos e carga dentros dos navios e submarinos. O primeiro resultado prático surgiu na forma do Hardiman, um exoesqueleto produzido pela General Electric, que pesava 700 quilos e tinha 30 articulações.
Pesadão e desengonçado, o Hardiman tinha duas pernas, dois braços e um cinturão no lugar dos quadris, todos ligados a uma armação articulada. O candidato a usá-lo tinha que se amarrar à armação e começar a se movimentar. Uma rede de ligações hidráulicas e elétricas amplificava sua força, mais ou menos como um sistema de direção hidráulica num carro faz o volante parecer leve nas mãos do motorista. Na ficção, até que o Hardiman se deu bem, usado pela atriz Janice Rule no filme The Ambushers para enfrentar os vilões. Fora das telas, porém, nunca se conseguiu que um simples braço do aparelho funcionasse direito, dada a enorme dificuldade de manobrá-lo.
Somente vinte anos mais tarde alguém propôs um conceito diferente. Jeffrey Moore, engenheiro do Laboratório Nacional Los Alamos (Estados Unidos), inventou um exoesqueleto chamado Pitman. Seria uma armadura, impulsionada por motores, desenhada para os homens de Infantaria, as tropas que vão para a guerra a pé. 
A idéia, porém, não emplacou nem no Departamento de Defesa, tal o esoterismo da proposta: como num corpo humano, os braços e pernas do Pitman seriam comandados pelo cérebro. O usuário vestiria um capacete com sensores, que mediriam as alterações do campo magnético do cérebro quando este ordenasse aos membros da pessoa que se movessem. Assim, os braços e pernas mecânicos se moveriam também, pelo menos teoricamente. Na década de 80, o cinema exibiu uma amostra perfeita do uso do exoesqueleto. No filme Aliens - O Resgate, a suboficial Ripley, interpretada pela atriz Sigourney Weaver, veste um exoesqueleto e vai à luta contra a rainha monstrenga. O público só não sabia que aquele modelito última tecnologia era feito de plástico, manejado por um sujeito fortão longe dos olhos das câmeras.
Nem só com objetivos militares caminha a pesquisa em amplificadores humanos. Na Califórnia, o pesquisador do Laboratório de Jatopropulsão da NASA, John Dick, inventou um exoesqueleto diferente - é só para as pernas, e não tem motores. O SpringWalker é um par de pernas articuladas, acrescido de algumas roldanas e cordas elásticas. O usuário amarra seus pés nos pedais e começa a mexer as pernas. Essa ação desencadeia uma série de contrações e extensões dos elásticos, que acabam alavancando as pernas mecânicas com uma força duas vezes superior à exercida pela pessoa.
Ainda claudicante, o SpringWalker, segundo seu inventor, pode ser melhorado com o uso de algumas catracas movidas a motor. Assim, os pés da pessoa não farão força diretamente sobre os elásticos, mas o estica-e-puxa será intermediado pelos sensores do motor. John Dick promete que sua criação pode fazer uma pessoa correr a quase 50 quilômetros por hora. Para pessoas comuns, seria uma ótima maneira de fazer um jogging a velocidades jamais imaginadas, ou mesmo passear apenas por diversão. Mas nada impede que soldados o utilizem para atravessar rapidamente a pé um campo perigoso.
O trabalho de Homayoon Kazerooni, porém, não tem o menor norteamento bélico. Sua intenção é proporcionar força extra para trabalhadores que pegam no pesado descarregando caminhões ou empilhando fardos de cereais. Seus mais recentes projetos envolvem amplificadores que possibilitariam a um homem levantar uma carga de 100 quilos fazendo uma força equivalente a apenas 5 quilos - os outros 95 ficam por conta da máquina. 
Em vez de usar vários motores e articulações hidráulicas, ele se vale de sensores de carga espalhados por dentro dos braços mecânicos nos locais em que a mão e o braço humano encostam. Sensores iguais são colocados nas garras do equipamento. Eles medem tanto o peso da carga como a força que a mão humana faz para levantá-la, e mandam sinais a um computador. Este aciona então os motores para aliviar quase todo o peso dos músculos humanos.
Embora tenha criado máquinas menores do que os desconjuntados Hardiman, Kazerooni enfrenta um problema novo - a inconstância dos músculos humanos em movimento. Ao levantar um peso, os músculos de um braço fazem mais ou menos força de acordo com a posição do braço enquanto alavanca. Os sensores interpretam essa variação como se a carga pesasse ora mais, ora menos, criando uma oscilação no movimento do braço mecânico. Para resolver esse problema, Kazerooni está escrevendo programas de computador que levam em conta os caprichos dos músculos humanos.



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