Membros robóticos adicionais são sentidos como parte do próprio corpo

Redação do Site Inovação Tecnológica - 04/07/2022

O usuário via seus dois braços normais e dois braços robóticos adicionais, instalados nos braços da cadeira e controlados com os pés.
[Imagem: Ken Arai et al. - 10.1038/s41598-022-13981-w]

Robô supranumerário

Engenheiros japoneses criaram um experimento que une ambiente virtual e robótica usando o que eles chamam de "robô supranumerário".

Supranumerário, neste caso, designa um robô que tem um número de membros em excesso em relação ao que seria o normal.

Eles comparam o potencial da tecnologia com as pessoas podendo ganhar membros extras, como o Dr. Octopus, inimigo do Homem Aranha.

O robô foi usado em uma variação dos conhecidos experimentos com membros fantasmas, em que as pessoas são levadas a acreditar que um membro artificial - uma mão, um braço ou uma perna - são seus de verdade, reagindo ante qualquer ameaça a essas próteses ilusórias.

Os experimentos demonstraram que os usuários podem de fato sentir os braços robóticos supranumerários como se fossem parte de seu próprio corpo, um fenômeno que os psicólogos chamam de incorporação.

Segundo Ken Arai e colegas das universidades de Tóquio e Toyohashi, esta tecnologia de incorporação ajudará na concepção de um sistema de "aumento humano" - uma versão humana da realidade aumentada - com a adição de novos membros, que poderão ser usados de forma natural e livre, sem qualquer esforço cognitivo por parte do usuário.

As linhas tracejadas representam conexões sem fio, e as linhas sólidas representam conexões com fio.
[Imagem: Ken Arai et al. - 10.1038/s41598-022-13981-w]

Membros adicionais virtuais

O objetivo dos dispositivos robóticos supranumerários é ampliar as funções do corpo adicionando membros extras, usando sistemas apropriados de interação humano-computador.

Para isso, os membros robóticos supranumerários devem se mover o mais naturalmente possível, assim como os próprios braços e pernas do usuário.

O que a equipe queria confirmar era se o sistema robótico seria realmente percebido como parte do próprio corpo do usuário. Para isso, eles exploraram o conceito de "plasticidade humana", ou seja, a capacidade do nosso cérebro de se alterar para se adaptar a mudanças externas e internas. Um exemplo de plasticidade é a maneira como podemos aprender a usar novas ferramentas e, às vezes, até mesmo vê-las como extensões de nós mesmos, conhecidas como "incorporação da ferramenta", seja o pincel de um artista ou a tesoura de um cabeleireiro.

Os voluntários usaram óculos de realidade virtual para ter uma visão em primeira pessoa de representações de seus próprios braços, bem como de braços robóticos virtuais adicionais. Eles então tinham que realizar tarefas usando apenas os braços robóticos virtuais, que eram controlados movendo os dedos dos pés. Dispositivos táteis devolviam sensações dos braços robóticos virtuais no topo e na sola dos pés quando os braços virtuais tocavam um objeto virtual.

Para completar a tarefa, o usuário devia estender os braços naturais e usar apenas os braços robóticos para pegar os objetos.
[Imagem: Ken Arai et al. - 10.1038/s41598-022-13981-w]

Senso de posse e espaço peripessoal

Tão logo os voluntários aprenderam a usar o sistema virtual, eles relataram sentir que os braços robóticos virtuais se tornaram seus próprios braços extras, e não apenas extensões de seus braços ou pés reais. "As pontuações da avaliação subjetiva tornaram-se estatisticamente significativamente mais altas para 'senso de posse do corpo', 'senso de agência' e 'senso de autolocalização', que são medidas importantes de corporificação, onde o membro robótico supranumerário é capaz de se tornar parte do corpo," disse Arai.

A equipe também descobriu que o "espaço peripessoal" do participante - a área ao redor de nossos corpos que percebemos como nosso espaço pessoal - se ampliava para incluir a área ao redor dos braços robóticos virtuais.

A expectativa é que a compreensão das mudanças perceptivas e do esforço cognitivo necessários para operar um sistema de membros robóticos supranumerários em realidade virtual ajude a projetar sistemas concretos no futuro, que as pessoas possam usar naturalmente, assim como seu próprio corpo.

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