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Convivendo com robôs | HAL
HAL é uma tecnologia inovadora que materializa a ideia de Cybernic, proposta pelo presidente da CYBERDYNE Inc., Yoshiyuki Sankai. Trata-se de uma nova área do conhecimento que gera uma fusão ou combinação entre corpo humano, robô e sistema de informação.
Quando o ser humano tem a intenção de se mover, o cérebro envia sinais de comando ao músculo através dos nervos e os músculos trabalham para realizar a ação. No caso de pacientes com alguma deficiência ou que sofreram lesões, a transmissão desses sinais de comando fica comprometida, mas mesmo assim, há sinais bioelétricos fracos que se manifestam na superfície da pele. Com um sensor equipado à pele, o HAL é capaz de ler esses sinais bioelétricos e realizar os movimentos de acordo com a vontade do usuário. Ao mesmo tempo em que o movimento é realizado, as informações do sistema sensorial retornam ao cérebro. Por exemplo, quando a ação de andar é executada pelo HAL, ela entra em sincronia com a intenção de movimento produzida no cérebro e a informação sensorial de “Consegui andar!” é enviada como feedback ao cérebro, construindo um ciclo de transmissão de sinais entre os sistemas nervoso e musculoesquelético. Graças a esse ciclo único possibilitado pelo HAL, até pacientes que possuem dificuldade para mover mãos e pernas devido a deficiências podem esperar melhorias e recuperação funcionais, sem sobrecarregar excessivamente o corpo. Assim, o HAL não só permite que o usuário mova pernas e braços enquanto veste o exoesqueleto, mas também apresenta a possibilidade, com a continuidade da reabilitação, de o paciente conseguir se mover com as próprias forças, mesmo sem vestir o HAL. Por conectar-se ao sistema nervoso e integrar-se ao indivíduo, ele representa um método completamente diferente das reabilitações convencionais.
Os robôs funcionam de forma independente de acordo com sua programação. Quando o usuário veste o HAL e é equipado com seus sensores não invasivos, o mecanismo se torna parte de seu corpo. Por essa característica, o HAL também é chamado de “ciborgue vestível”.
Atualmente, o HAL está presente em 20 países e regiões diferentes. Os casos são diversos e ele é utilizado, por exemplo, em tratamentos de oito tipos de doenças neurodegenerativas, de lesões na medula espinhal, de acidente vascular cerebral, entre outros. Recentemente, ele também passou a ser utilizado no tratamento de mielopatia associada a HTLV-1 e de paraplegia espástica hereditária. Os resultados variam de pessoa para pessoa, mas o exemplo a seguir ilustra bem a funcionalidade do HAL. O caso é de um paciente de 14 anos que utiliza cadeira de rodas. Ele sofreu lesão completa nas vértebras torácicas T2, T3 e T4 devido a um acidente de trânsito na infância. Os sinais do cérebro não eram transmitidos aos membros inferiores e somente sinais de comando semelhantes a ruídos (interferências) eram ocasionalmente produzidos. O HAL é capaz de detectar sinais bioelétricos extremamente fracos que os neurônios não conseguem ler e, assim, com o uso do HAL Tipo Membros Inferiores e a repetição da assistência para mover as pernas com leves sinais de comando, os sinais passaram a ser enviados com maior frequência em apenas três horas de uso. Eventualmente, o usuário foi capaz de mover os membros inferiores mesmo sem o uso do HAL. A continuação do tratamento com o HAL ainda resultou em melhorias na capacidade do paciente de controlar a função intestinal e urinária. As melhorias relacionadas a essas funções são especialmente significativas para um adolescente em fase de crescimento. Naturalmente, há várias pesquisas que mostram melhorias físicas, como grandes avanços na velocidade e distância ao andar. No caso anterior, o paciente de 14 anos começou o tratamento com o HAL após um intervalo de seu acidente. Graças à abordagem e ao mecanismo únicos do HAL, pacientes na fase crônica que atingiram um platô em seus processos de reabilitação convencionais também podem esperar resultados melhores com o Tratamento Cybernic.
O uso do HAL não se limita ao campo da medicina. Existe outro tipo de HAL que diminui a carga na lombar de pessoas que carregam peso no dia a dia, reduzindo os riscos de dor. O modelo é utilizado em diversos locais de trabalho, como lares de idosos, construções civis, transporte e logística, agricultura e suporte à recuperação de desastres naturais. O HAL também é utilizado para auxiliar nos exercícios de tronco dos idosos em casa, pois possui um mecanismo que permite enviar as informações obtidas pelos sensores aos fisioterapeutas, os quais podem dar conselhos à distância. Ainda, no mundo dos esportes, o HAL é usado em treinos de explosão, em que os atletas alternam entre um estado de relaxamento para um estado de tensão. Até então, não havia meios de detectar níveis mínimos de tensão muscular e dependia-se da percepção dos treinadores ou atletas. Mas o HAL permite um treinamento mais preciso e passou a ser utilizado por alguns atletas de elite.
Por meio do desenvolvimento de diversas tecnologias de ponta como o HAL, a CYBERDYNE Inc. deseja continuar trabalhando na construção de uma "Technopia Support Society”, uma sociedade na qual pessoas e tecnologia se apoiam mutuamente.
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