Código de vestimenta para robôs

Cuidar de idosos e deficientes, especialmente quando envolve ajudar em tarefas básicas como vestir-se, representa um fardo significativo e muitas vezes subestimado para os cuidadores. O papel de cuidador pode ser exigente tanto emocional quanto fisicamente, pois requer um alto nível de atenção, paciência e adaptabilidade. A responsabilidade de atender a todas as necessidades, incluindo vestir os outros, pode ser demorada e exaustiva, levando os cuidadores a sentirem maior estresse, fadiga e uma menor sensação de liberdade pessoal. A vigilância constante necessária para garantir a segurança, o conforto e a dignidade dos seus entes queridos pode prejudicar o bem-estar físico e mental dos cuidadores.

Para os idosos e os deficientes que têm dificuldade em vestir-se, isso pode ter profundas implicações psicológicas e emocionais. A incapacidade de se vestir pode levar a sentimentos de desamparo, perda de independência e diminuição do senso de autoestima. Para muitos, o ato de vestir vai além da mera funcionalidade; é uma forma de autoexpressão e um meio de manter um senso de identidade. Quando esta autonomia é comprometida, os indivíduos podem experimentar um sentimento de vergonha ou frustração, desgastando a sua auto-estima.

Por ser uma necessidade tão comum vivenciada por tantos indivíduos, os pesquisadores têm trabalhado para desenvolver assistentes robóticos que ajudem as pessoas a se vestirem e aliviarem o fardo que sentem sobre elas e seus cuidadores. Mas estes sistemas não têm tido muito sucesso, porque tendem a concentrar-se em problemas altamente restritos, nos quais o tipo de roupa ou a postura do indivíduo são fixos. É claro que o mundo real não se parece com isso, por isso os sistemas têm uma utilidade muito limitada.

Mas com 92% dos residentes em instalações de enfermagem e pacientes em cuidados domiciliários a necessitarem de assistência para se vestirem, de acordo com o Centro Nacional de Estatísticas de Saúde, são urgentemente necessárias melhores soluções. Uma pesquisa recente conduzida por uma equipe da Carnegie Mellon University promete um dia se tornar essa solução. Eles desenvolveram um sistema de controle robótico generalizado que usa aprendizado de máquina para se adaptar a diferentes tipos de roupas, poses e formatos corporais. Actualmente, aprendeu apenas a puxar uma manga sobre o braço de uma pessoa, mas utilizando técnicas semelhantes, poderá ser alargado para fazer muito mais nos próximos anos.

As roupas são muito difíceis de trabalhar devido ao seu alto grau de deformabilidade. Combinar isso com os movimentos imprevisíveis de pessoas e uma série de outras incógnitas torna o problema muito difícil de resolver. Os pesquisadores aproveitaram uma abordagem baseada na aprendizagem por reforço para ajudá-los a lidar com essa complexidade. Ao fazer isso, o robô poderia experimentar diferentes tipos de roupas, posições corporais e outros fatores para aprender o caminho ideal a seguir em cada caso.

Para aprender, o algoritmo precisa de dados de muitas tentativas – mais do que os participantes mais pacientes do estudo podem fornecer – portanto, os dados iniciais foram coletados em um ambiente simulado para acelerar o processo de treinamento. Uma grande diversidade de tipos de roupas e cenários foram montados neste ambiente, depois os resultados foram cuidadosamente transferidos para uma estratégia de controle de robôs no mundo real.

O sistema de controle foi testado em um estudo composto por dezessete participantes, cinco tipos de roupas e muitos tipos diferentes de posturas de braços e formatos corporais. Na maioria dos casos, descobriu-se que o robô era bastante capaz de vestir o indivíduo, pelo menos no que diz respeito a colocar uma manga no braço. Ao analisar todos os casos de teste, o sistema foi capaz de cobrir, em média, 86% do comprimento do braço.

Seguindo em frente, a equipe está trabalhando para adicionar funcionalidades mais avançadas ao seu sistema, como puxar os dois braços de uma jaqueta para um indivíduo ou puxar uma camiseta pela cabeça. Pretendem também explorar a dinamização do processo, de forma que possa lidar com situações em que o indivíduo se movimenta enquanto se veste. Há muito trabalho a fazer, mas se capacidades mais avançadas puderem ser desenvolvidas, este sistema poderá dar mais independência àqueles que perderam a capacidade de se vestirem sozinhos.