Estudante desenvolve microcontrolador para ajudar amputados

O desenvolvimento de um microcontrolador que facilitasse os movimentos de uma prótese a pessoas com amputações no membro superior levou Luan Mateus Bocalan Vogás, estudante do 10º semestre do curso de engenharia elétrica, câmpus de Ilha Solteira, à conquista do prêmio principal do 31º Congresso de Iniciação Científica (CIC) da Unesp, na categoria Ciências Exatas, da Terra e Engenharias.

Sob o título “Sistema para acionamento de uma prótese de membro superior e visualização de sinais de eletromiografia em tempo real”, o projeto de Luan Vogás foi orientado pelos professores Marcelo Augusto Assunção Sanches e Aparecido Augusto de Carvalhos, ambos do Departamento de Engenharia Elétrica da Faculdade de Engenharia do câmpus de Ilha Solteira, e ainda contou com a colaboração do doutorando Ricardo Taoni Xavier, cujo trabalho de mestrado deu origem à prótese de membro superior que baseou os trabalhos de iniciação científica.

“No primeiro projeto, foi realizado o acionamento da prótese utilizando sensores de eletromiografia e uma unidade de medida inercial para detectar a posição da prótese no espaço e assim realizar movimentos”, lembra o estudante de engenharia elétrica.

Como o Laboratório de Instrumentação e Engenharia Biomédica (LIEB), que deu suporte para o projeto do aluno, adquiriu um bracelete utilizado para interação com computadores e smartphones por meio de gestos realizados pela mão, utilizando um software fornecido pelo fabricante do bracelete, Luan Vogás passou a trabalhar naquele que talvez tenha sido o seu principal desafio.

O bracelete era capaz de detectar os sinais elétricos da musculatura e transmiti-los sem fio a um computador ou celular, mas o fabricante restringia o uso do dispositivo e não permitia o acesso aos dados coletados.

“Diante das características apresentadas pelo bracelete e como tínhamos disponível uma prótese de membro superior, surgiu então a ideia de utilizar o bracelete para acionar a prótese”, afirma o estudante. “O trabalho que realizamos visou substituir a necessidade de uso do hardware e do software de comunicação, produzidos pelo fabricante do bracelete, tornando a comunicação e coleta de dados possível a partir de um microcontrolador.”

Foi escolhido um módulo específico, que possuía uma pequena placa com um microcontrolador integrado, interfaces wifi e bluetooth, com pequenas dimensões e baixo consumo de energia. “Era o dispositivo ideal para embarcar no interior de uma prótese e substituir a necessidade de um computador ou celular”, diz Luan Vogás.

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Para acomodar o sistema, foi desenvolvida uma placa de circuito impresso que conecta a parte elétrica da prótese com o módulo utilizado. Na parte de software, foram criados dois algoritmos, responsáveis por fazer com que o microcontrolador se conecte via bluetooth com o bracelete e que os sinais de eletromiografia coletados sejam transmitidos (veja abaixo mais detalhes no pôster apresentado pelo aluno no 31º CIC Unesp).

“Criamos uma maneira prática e intuitiva de acionamento de uma prótese de membro superior. Com a detecção de movimentos realizados pela mão, é possível acionar a prótese, que pode ser utilizada por pessoas amputadas, ou com alguma deficiência congênita, utilizando o bracelete acoplado a um músculo que o paciente possua controle.”

Segundo o estudante, a metodologia desenvolvida de comunicação do bracelete com o microcontrolador abre um “leque de possibilidades para utilização em acionamentos, não ficando restrito somente a prótese, podendo ser empregado em outros aparelhos”.

“Durante o estudo, a aplicação prática desse projeto foi um dos fatores que motivaram seu desenvolvimento. Ou seja, dar uma condição de vida melhor a pessoas com algum tipo de deficiência em membro superior”, afirma o estudante de engenharia elétrica. “Foi compensador ver na prática o sistema em funcionamento, acionando por meio de gestos a prótese de membro superior e visualizando no computador os sinais de eletromiografia”, diz.

Na categoria Ciências Exatas, da Terra e Engenharias, além de Luan Mateus Bocalan Vogás, receberam menções honrosas no 31º CIC Unesp, encerrado em 26 de novembro, os seguintes estudantes: Letícia Colombari Amadeu; Thiago Menão Mochetti; Lucas Gontijo Moreira; Lucas Prado Fonseca; Paula Gonçalves da Fonseca e Souza; Viviane Gasparini Mota; Pedro Henrique Rocha Melo; Jaqueline Junko Tenguam; e Pedro Leonardo Silva.

O Congresso de Iniciação Científica da Unesp é organizado pela Pró-Reitoria de Pesquisa (Prope) da Unesp.

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Foto: Pixabay
Fonte: Unesp
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