Sensor com inteligência artificial entende movimentos humanos

Redação do Site Inovação Tecnológica - 23/06/2020

Aprendizado rápido da situação

Um sensor de pele eletrônico mostrou-se capaz de capturar e interpretar o movimento humano "à distância" - sem precisar estar conectado diretamente às partes que estão se movendo.

Enquanto as abordagens convencionais de peles eletrônicas exijam múltiplas redes de sensores cobrindo toda a superfície da área alvo, este novo sensor, colado sobre o pulso, decodifica movimentos complexos dos cinco dedos em tempo real.

Isso exigiu não apenas o projeto de um sensor especial, como também utilizar uma rede neural profunda de um tipo conhecido como aprendizado rápido de situação, uma técnica de inteligência artificial capaz de detectar qual é o movimento relevante em meio a uma multiplicidade de sinais gerados pelos sensores.

O sistema rapidamente aprende a separar, por exemplo, o movimento de um dedo do movimento menor associado que os dedos vizinhos normalmente apresentam. A operação fica tão estável que a equipe conseguiu reproduzir uma mão 3D virtual que espelha os movimentos relevantes que se deseja monitorar.

Trincas microscópicas nos fios que compõem o sensor criam uma "assinatura" de cada movimento.
[Imagem: Kyun Kyu Kim et al. - 10.1038/s41467-020-16040-y29]

Assinatura do movimento

Kyun Kim e colegas do Instituto de Ciências e Tecnologias Avançadas (KAIST) da Coreia do Sul partiram do pressuposto de que identificar uma única área seria mais eficiente para identificar movimentos do que fixar sensores em todas as articulações e músculos.

Para que essa estratégia funcionasse, foi necessário capturar com precisão os sinais de diferentes áreas no ponto em que todos convergem e, em seguida, desacoplar as informações emaranhadas nos sinais.

Isso exigiu a construção de um sensor especial, no qual uma técnica de fabricação a laser gerou trincas em filmes de nanopartículas de metal que garantiram uma espécie de "assinatura" de cada região específica do sensor, permitindo que o programa de inteligência artificial aprendesse de onde cada movimento se origina.

"Nosso sistema é expansível para outras partes do corpo. Nós já confirmamos que o sensor também é capaz de extrair da pelve os movimentos do andar. Esperamos que essa tecnologia forneça um ponto de virada no monitoramento da saúde, no rastreamento de movimento e na robótica leve," disse o professor Sungho Jo.

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